TWI702104B - 雷射處理系統 - Google Patents
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Abstract
本案揭示一種雷射處理系統,該雷射處理系統包括:系統框架;處理框架,其由該系統框架可移動地支撐;光學器件壁,其耦接至該處理框架;處理護罩,其耦接至該系統框架且在該光學器件壁之上部周邊區域及橫向周邊區域上方且並排地延伸;以及光學器件護罩,其耦接至該處理護罩。該處理框架經組配來支撐雷射源、工件定位系統及射束輸送系統。該處理框架可相對於該處理護罩移動,且該處理框架可相對於該光學器件護罩移動。該處理護罩、該光學器件壁及該處理框架圍封用於工件之雷射處理的第一空間。該光學器件護罩、該光學器件壁及該處理框架圍封用於收容該雷射源之第二空間。
Description
本申請案主張於2016年1月30日申請之美國臨時申請案第62/289,205號的權利,且該申請案以全文引用方式併入本文中。
本文中所揭示之實施例大體而言係關於雷射處理系統,且更特定而言,係關於用於提供振動隔離及環境密封之配置。
雷射處理系統通常包括多個組件,諸如雷射源、用於調節(例如,擴展、準直、過濾、極化、聚焦、衰減、反射等)由雷射源產生之雷射能量的雷射光學器件、用於將經調節之雷射能量引導至工件的射束輸送系統,以及用於在雷射處理系統內移動或以其他方式定位工件之工件定位系統。工件定位系統通常包括一或多個運動平台(例如,線性平台、旋轉平台或類似平台或其任何組合),以便在雷射處理系統內移動工件。射束輸送系統可包括掃描透鏡、射束定位系統(例如,一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等)或類似物或其任何組合。雷射處理系統有時可包括台架,該台架用於將射束輸送系統之一或多個組件(例如,掃描透鏡、一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等)支撐於工件上方。當包括台架時,射束輸送系統可進一步包括一或多個運動平台(例如,線性平台、旋轉平台或
類似平台或其任何組合),以便使掃描透鏡、一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等相對於台架移動。
只要任何前述組件影響雷射處理系統將雷射能量準確且可靠地輸送至工件內或工件上之特定位置(或輸送至特定位置之範圍內)的能力,則在本文中將此類組件統稱為「處理組件」。為確保準確且可靠的雷射處理,通常需要將處理組件與外部振動(亦即,存在於雷射處理系統周圍之環境中的振動)至少部分地隔離。外部振動之實例包括由支撐雷射處理系統之底板或接觸雷射處理系統之外部的其他(數個)結構所傳輸之振動。隔離處理組件之一種習知方法涉及將處理組件耦接至共同框架(本文中亦被稱為「處理框架」),以及將處理框架安裝於振動隔離基座上(本文中亦被稱為「處理基座」),該振動隔離基座通常提供為相對重的花崗岩塊、輝綠岩塊或類似物。處理基座通常安置於系統框架內,且擱置於由彈性體材料製成之一組支座上。儘管使用此振動隔離方案,但當一或多個平台(例如,工件定位系統中、射束輸送系統中等)相對於系統框架加速、減速或以其他方式移動時,處理組件仍然可以低頻率(例如,3Hz至12Hz)振盪。
雷射源及雷射光學器件中之一些或全部通常容納於箱型護罩(亦即,「光學器件護罩」)內,該箱型護罩固定地耦接至處理框架(例如,以使得光學器件護罩及處理框架之相對位置可保持固定,或至少大體上固定)。亦可對光學器件護罩所圍封之空間加正壓以防止顆粒物質(例如,在工件之雷射處理期間產生之蒸氣、碎屑等)聚積在雷射源及雷射光學器件之光學表面上。同樣,射束輸送系統及工件定位系統容納於箱型護罩(亦即,「處理護罩」)內,該箱型護罩固定地耦接至處理框架(例如,以使得處理護罩及
處理框架之相對位置可保持固定,或至少大體上固定)。因此,當固定地耦接至處理框架時,光學器件護罩及處理護罩不會(或大體上不會)經歷相對於彼此之移動。處理護罩可經密封以防止在工件之雷射處理期間產生的顆粒物質擴散至雷射處理系統周圍之外部環境中或將此擴散減至最低,該顆粒物質可能對人體健康有害。
若使處理基座或處理護罩曝露於外部環境,則可能減弱處理組件之間的對準(例如,在處理基座、光學器件護罩或處理護罩受到某種外力衝擊或推動的情況下)。為減輕此類外力引起之可能有害的效應,常常提供系統護罩(例如,由金屬片形成)來圍封光學器件護罩及處理護罩兩者。系統護罩固定地耦接至系統框架(例如,以使得系統護罩及系統框架之相對位置可保持固定,或至少大體上固定)。然而,因為處理基座可相對於系統框架移動,所以若系統護罩受到外力衝擊,則系統護罩可相對於光學器件護罩及處理護罩移動。同樣,當一或多個運動平台相對於系統框架等加速、減速或以其他方式移動時,光學器件護罩及處理護罩可相對於系統護罩移動。如同處理護罩的情況一樣,系統護罩可經密封以防止在工件之雷射處理期間產生的顆粒物質擴散至雷射處理系統周圍之外部環境中或將此擴散減至最低。雖然諸如上述護罩之習知系統護罩係有用的,但它們亦為雷射處理系統之相對昂貴的組件。
本發明之一個實施例可表徵為雷射處理系統,該雷射處理系統包括:系統框架;處理框架,其由系統框架支撐且可相對於系統框架移動,其中處理框架經組配來支撐雷射源、工件定位系統及射束輸送系統;
光學器件壁,其耦接至處理框架;處理護罩,其耦接至系統框架且在光學器件壁之上部周邊區域及橫向周邊區域上方且並排地延伸,其中處理護罩、光學器件壁及處理框架圍封用於工件之雷射處理的第一空間,並且其中處理框架可相對於處理護罩移動;以及光學器件護罩,其耦接至處理護罩,其中光學器件護罩、光學器件壁及處理框架圍封用於收容雷射源之第二空間,並且其中處理框架可相對於光學器件護罩移動。
本發明之另一實施例可表徵為雷射處理系統,該雷射處理系統包括:系統框架;光學器件隔間,其由系統框架支撐且由光學器件護罩部分地界定,其中光學器件隔間經組配來容納雷射源;以及處理隔間,其由系統框架支撐且由處理護罩部分地界定,其中處理隔間與光學器件隔間光學連通且經組配來容納射束輸送系統及工件定位系統,其中光學器件護罩及處理護罩中之每一者部分地界定雷射處理系統之外表面。
100:雷射處理系統/處理系統/雷射處理設備
102:夾具
104:雷射源
106:射束輸送系統
108:工件定位系統
110:台架
112:共同框架/處理框架
114:振動隔離基座/處理基座
116:系統框架
117:工業腳輪
118:支座
120:光學器件壁
120a:頂部部分
120b:光學器件側面
122:射束埠
124:箱型護罩/處理護罩
126:處理隔間
128:箱型護罩/光學器件護罩
128a:凸緣
130:光學器件隔間
132:泵
200a:上部周邊區域
200b:橫向周邊區域
300:柔性密封材料
圖1為示意性地例示根據本發明之實施例的雷射處理系統之透視圖。
圖2為示意性地例示圖1中所展示之光學器件壁的光學器件側面之平面圖。
圖3A及圖3B為分別沿著圖2中所展示之線IIIA-IIIA’及IIIB-IIIB’所截取之橫截面視圖,該等橫截面視圖示意性地例示在圖1中所展示之處理護罩及光學器件壁之間所提供的柔性密封材料之例示性配置。
本文中參考隨附圖式描述示例性實施例。除非另外明確說
明,否則在圖式中,組件、特徵、元件等之尺寸、位置等,以及其間的任何距離不一定按比例,而是為清晰起見加以誇示。
本文所使用之術語僅出於描述特定示例性實施例之目的且不欲為限制性的。如本文中所使用,除非上下文另外明確指示,否則單數形式「一」及「該」意欲亦包括複數形式。應意識到,術語「包含」在本說明書中使用時,指定所敘述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在,而並不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組之存在或添加。除非另外指出,否則值之範圍在被陳述時包括該範圍之上限及下限以及上限與下限之間的任何子範圍。除非另外指示,否則諸如「第一」、「第二」等術語僅用來區分一個元件與另一個元件。例如,一個節點可被稱為「第一節點」,且類似地,另一節點可被稱為「第二節點」,或反之亦然。本文中所使用之章節標題僅出於組織目的且不應解釋為限制所描述之標的物。
除非另外指示,否則術語「約」、「大約」等意謂量、尺寸、配方、參數及其他數量及特性並非且不需要為確切的,而是可按需要為近似的及/或更大或更小,從而反映容限、轉換因數、捨位、量測誤差等等,及熟習此項技術者已知的其他因素。
為便於描述,本文中可使用諸如「下方」、「之下」、「下部」、「上方」及「上部」等等空間相對術語來描述一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係,如圖中所例示。應意識到,空間相對術語意欲涵蓋除圖中所描繪之定向之外的不同定向。例如,若翻轉圖中之物件,則被描述為「在其他元件下方」或「在其他元件之下」的元件或特徵於是將被定向為「在
其他元件或特徵上方」。因此,示例性術語「下方」可涵蓋上方及下方兩種定向。物件可以其他方式定向(例如,旋轉90度或處於其他定向),且可相應地解釋本文中所使用之空間相對描述符。
相同數字在全篇中指代相同元件。因此,可參考其他圖式來描述相同或相似數字,即使在對應圖式中既沒有提及也沒有描述該等數字。此外,甚至可參考其他圖式來描述並未由參考數字表示之元件。
應瞭解,諸多不同形式及實施例在不背離本揭示案之精神及教示的情況下係可能的,且因此本揭示案不應被視為限於本文中所闡明之示例性實施例。實情為,提供此等實例及實施例以使得本揭示案係全面且完整的,並且將揭示內容之範疇傳達給熟習此項技術者。
參考圖1,經組配來處理可由卡盤或夾具102固定、固持、保持或以其他方式支撐之工件(未展示)的雷射處理系統100可包括多個組件,諸如用於產生雷射能量之雷射源104(例如,表現為一或多個雷射脈衝、雷射能量之連續射束或其組合)、用於調節(例如,擴展、準直、過濾、極化、聚焦、衰減、反射等)由雷射源104產生之雷射能量的雷射光學器件(任選的,且未展示)、用於將(任選地,經調節的)雷射能量引導至工件之射束輸送系統106,以及用於在雷射處理系統100內移動或以其他方式定位夾具102之工件定位系統108。
工件定位系統108可包括一或多個運動平台(例如,線性平台、旋轉平台或類似平台或其任何組合),以便在雷射處理系統100內移動夾具102。例如,工件定位系統108可包括一或多個運動平台,以便沿著X軸、沿著Y軸、沿著Z軸、繞X軸、繞Y軸、繞Z軸或類似者或其任何組
合移動夾具102。
射束輸送系統106可包括掃描透鏡、射束定位系統(例如,一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等)或類似物或其任何組合。在所例示之實施例中,處理系統100包括台架110,該台架用於將射束輸送系統106之一或多個組件(例如,掃描透鏡、一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等)支撐於夾具102上方。雖然未展示,但射束輸送系統106可進一步包括一或多個運動平台(例如,線性平台、旋轉平台或類似平台或其任何組合),以便相對於台架110(例如,沿著X軸、沿著Y軸、沿著Z軸、繞X軸、繞Y軸、繞Z軸或類似者或其任何組合)移動掃描透鏡、一或多個電流計驅動鏡、一或多個快速轉向鏡等。
只要任何前述組件影響雷射處理系統100將雷射能量準確且可靠地輸送至工件內或工件上之特定位置(或輸送至特定位置之附近內)的能力,在本文中將此類組件統稱為「處理組件」。為確保準確且可靠的雷射處理,將處理組件與外部振動至少部分地隔離,將處理組件耦接至共同框架(本文中亦被稱為「處理框架」)112,該共同框架隨後安裝於振動隔離基座(本文中亦被稱為「處理基座」)114(例如,相對重的花崗岩塊、輝綠岩塊或類似物或其任何組合)上。處理基座114安置於系統框架116上或系統框架116內,且擱置於一組支座118(例如,由彈性體材料製成)上。系統框架116可任選地由諸如工業腳輪117之一或多個支撐件支撐(例如,支撐於地板上)。儘管使用此振動隔離方案,但當一或多個運動平台(例如,工件定位系統108中、射束輸送系統106中等)相對於系統框架116加速、減速或以其他方式移動時,處理組件仍然可以低頻率(例如,3Hz至12Hz)振盪。
此振盪可導致處理框架112及處理基座114(相對於系統框架116)之運動,運動的幅度為約4mm至8mm。
雷射處理系統100進一步包括耦接至處理框架112之光學器件壁120。例如,光學器件壁120固定地耦接至處理框架112,以使得光學器件壁及處理框架112之相對位置在工件之雷射處理期間可保持固定,或至少大體上固定。在所例示之實施例中,光學器件壁120在諸如雷射源104之組件與諸如台架110之組件之間延伸。光學器件壁120可提供為實心壁,但可包括延伸穿過該光學器件壁之開口或埠(例如,射束埠122),以准許由雷射源104產生(且任選地,由雷射光學器件調節)之雷射能量(例如,經由包括一或多個透鏡、鏡子等之自由空間射束傳輸系統,經由諸如包括一或多個光纖、輸入/輸出耦合光學器件、光纖末端連接件等之光纖射束輸送系統的非自由空間射束傳輸系統,或類似系統或其任何組合)傳輸至射束輸送系統106,如此項技術中已知的。
雷射處理系統100可包括圖1中用124展示之箱型護罩(亦即,「處理護罩」),該箱型護罩耦接至系統框架116且緊鄰光學器件壁120(但與之隔開),以界定處理隔間126。在一個實施例中,處理護罩124固定地耦接至系統框架116,以使得處理護罩124及系統框架116之相對位置在工件之雷射處理期間可保持固定,或至少大體上固定。然而,因為處理框架112可相對於系統框架116移動,且由於處理護罩124與光學器件壁120之光學器件側面120b之間存在間隙,所以處理護罩124及處理框架116之相對位置在工件之雷射處理期間可改變。不同於習知的雷射處理系統,處理護罩124界定雷射處理系統100之外部的一部分。相應地,在一個實施例中,處
理護罩124緊密地耦接至系統框架116(或以其他方式配備有一或多個密封件或以其他方式適當地組配),以防止(或至少大體上防止)在工件之雷射處理期間產生的顆粒物質在處理護罩124與系統框架116之間離開處理隔間126。
處理護罩124在光學器件壁之頂部部分120a上方延伸,且與光學器件壁120的面朝雷射源104之側面(本文中被稱為光學器件壁120之「光學器件側面」120b)的上部周邊區域及橫向周邊區域並排地向下延伸。例如參見圖2,其中用200a識別光學器件壁120區域之光學器件側面120b的上部周邊區域,且用200b識別光學器件壁120區域之光學器件側面120b之橫向周邊區域。此外,處理護罩124與光學器件壁120隔開,從而界定處理護罩124與光學器件壁120之光學器件側面120b之間的間隙。因此,返回參考圖1,處理護罩124之一部分插入雷射源104與光學器件壁120之間。卡盤或夾具102(及固持至該卡盤或夾具之任何工件)、射束輸送系統106及工件定位系統108可因此圍封於處理隔間126內。
在一個實施例中,諸如泡沫之柔性密封材料設置於光學器件壁120與處理護罩124之間的間隙內。例如,且參考圖3A及圖3B,可提供柔性密封材料300以填充光學器件壁120之光學器件側面120b的上部周邊區域200a與處理護罩124之間的空間(例如參見圖3A),且亦可提供柔性密封材料300以填充光學器件壁120之光學器件側面120b的橫向周邊區域200b與處理護罩124之間的空間(例如參見圖3B)。柔性密封材料300可黏附至光學器件壁120之光學器件側面120b。柔性密封材料300經組配來防止在工件之雷射處理期間產生的顆粒物質在光學器件壁120與處理護罩124
之間離開處理隔間126(或至少降低其可能性)。柔性密封材料300之厚度經選擇以使得其在處理護罩124如以上所論述耦接至系統框架116時被壓縮。例如,柔性密封材料300在未壓縮時可具有13mm(或約13mm,例如,12.7mm)之厚度。當處理護罩124耦接至系統框架116時,柔性密封材料可被壓縮約4mm至5mm,從而造成處理框架112(及處理基座114)相對於系統框架116及處理護罩124之間的至多約±4mm之可用運動。亦即,當柔性密封材料300如以上所論述被壓縮時,處理框架112(及處理基座114)可相對於系統框架116或處理護罩124移動至多4mm(或約4mm)之距離。
返回參考圖1,雷射處理系統100可包括耦接至處理護罩124之箱型護罩(亦即,「光學器件護罩」)128。例如,光學器件護罩128固定地耦接至處理護罩124,以使得光學器件護罩128及處理護罩124之相對位置在工件之雷射處理期間可保持固定,或至少大體上固定。光學器件護罩128緊鄰處理框架112、處理基座114及系統框架116(但與之隔開),從而界定光學器件護罩128與諸如處理框架112、處理基座114及系統框架116之各種結構之間的間隙,並且從而界定光學器件隔間130。雷射源104及雷射光學器件中之一些或全部可圍封於光學器件隔間130內。任選地,光學器件護罩128固定地耦接至處理框架116(例如,使用一或多個螺釘、鉚釘、螺栓、夾子等)。不同於習知的雷射處理系統,光學器件護罩128界定雷射處理系統100之外部的一部分。
雷射處理系統100亦可包括設置於光學器件隔間130內之泵(例如,與雷射處理系統外部的環境流體連通、與加壓沖洗氣體源等流體連通之泵132),以便對光學器件隔間130加正壓(例如,以便防止諸如在工件
之雷射處理期間產生的蒸氣、碎屑等之顆粒物質聚積在雷射源104及雷射光學器件之光學表面上)。在一個實施例中,光學器件護罩128緊密地耦接至處理護罩124(或以其他方式配備有一或多個密封件或以其他方式適當地組配),以防止(或至少大體上防止)氣體自光學器件隔間130逸散至雷射處理設備100外部的環境中。在此情況下,處理護罩124之一部分位於光學器件護罩128與前述柔性密封材料300之間(亦即,其中柔性密封材料300位於處理護罩124與光學器件壁120之間,如以上所論述)。
雖然未展示,但諸如泡沫之柔性密封材料可設置於光學器件護罩128與諸如處理框架112、處理基座114及系統框架116之一或多個(或所有)結構之間的間隙內。例如,可提供柔性密封材料以填充光學器件護罩128與諸如處理框架112、處理基座114及系統框架116之一或多個(或所有)結構之間的空間。柔性密封材料可黏附至光學器件護罩128、處理框架112、處理基座114、系統框架116或其任何組合。柔性密封材料經組配來防止泵送至光學器件隔間130中之氣體進入雷射處理系統100周圍之外部環境中(或至少降低其可能性)。柔性密封材料之厚度經選擇以使得其在光學器件護罩128如以上所論述耦接至處理護罩124時被壓縮。例如,柔性密封材料在未壓縮時可具有13mm(或約13mm,例如,12.7mm)之厚度。當光學器件護罩128耦接至處理護罩124時(且當處理護罩124隨後耦接至系統框架116時),黏附至光學器件護罩128之柔性密封材料可被壓縮約4mm至5mm,從而造成處理框架112相對於系統框架116及光學器件護罩128之間的至多約±4mm之可用運動。亦即,當柔性密封材料如以上所論述被壓縮時,處理框架112可相對於系統框架116或光學器件護罩128移動至多4mm(或約
4mm)之距離。
任選地,處理護罩124及光學器件護罩128中之至少一者進一步包括配置在其下部分處、靠近光學器件壁120之橫向周邊區域200b的至少一個凸緣,諸如凸緣128a。在一個實施例中,包括兩個此類凸緣128a之集合,其中該等凸緣128a配置在光學器件壁120之相反的橫向周邊區域200b處。每一凸緣128a朝處理框架112、處理基座114及系統框架116中之至少一者延伸。若凸緣128a自處理護罩124延伸,則諸如泡沫之柔性密封材料(未展示)可設置在凸緣128a與光學器件護罩128之間。同樣,若凸緣128a自光學器件護罩128延伸,則諸如泡沫之柔性密封材料(未展示)可設置在凸緣128a與處理護罩124之間。柔性密封材料經組配來防止(或至少大體上防止)在工件之雷射處理期間產生的顆粒物質離開處理隔間126。
前文係對本發明之實施例及實例的說明且不應被理解為對本發明之限制。雖然已參考圖式來描述數個特定實施例及實例,但熟習此項技術者將容易瞭解,在不實質上脫離本發明之新穎性教示及優點的情況下,對所揭示之實施例及實例以及其他實施例之諸多修改係可能的。因此,所有此類修改意欲包括於如申請專利範圍中所界定的本發明之範疇內。例如,技藝人士將瞭解,任何句子、段落、實例或實施例之標的可與一些或所有其他句子、段落、實例或實施例之標的組合,除此類組合互斥的情況外。因此,本發明之範疇應由以下申請專利範圍以及包括在其中之申請專利範圍的等效物來判定。
100:雷射處理系統/處理系統/雷射處理設備
102:夾具
104:雷射源
106:射束輸送系統
108:工件定位系統
110:台架
112:共同框架/處理框架
114:振動隔離基座/處理基座
116:系統框架
117:工業腳輪
118:支座
120:光學器件壁
120a:頂部部分
120b:光學器件側面
122:射束埠
124:箱型護罩/處理護罩
126:處理隔間
128:箱型護罩/光學器件護罩
128a:凸緣
130:光學器件隔間
132:泵
Claims (21)
- 一種雷射處理系統,其包含:一系統框架;一處理框架,其由該系統框架支撐且可相對於該系統框架移動,其中該處理框架經組配來支撐一雷射源、一工件定位系統及一射束輸送系統;一光學器件壁,其耦接至該處理框架;一處理護罩,其耦接至該系統框架且在該光學器件壁之上部周邊區域及橫向周邊區域上方且並排地延伸,其中該處理護罩、該光學器件壁及該處理框架圍封用於一工件之雷射處理的一第一空間,並且其中該處理框架可相對於該處理護罩移動;以及一光學器件護罩,其耦接至該處理護罩,其中該光學器件護罩、該光學器件壁及該處理框架圍封用於容納該雷射源之一第二空間,並且其中該處理框架可相對於該光學器件護罩移動。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含柔性密封材料,該柔性密封材料設置在該處理護罩與該光學器件壁之間。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含柔性密封材料,該柔性密封材料設置在該光學器件護罩與該處理框架之間、設置在該光學器件護罩與該系統框架之間或設置在該光學器件護罩與該處理框架之間且在該光學器件護罩與該系統框架之間。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含:一處理基座,其支撐該處理框架;以及一支座,其將該處理基座支撐於該系統框架上。
- 如申請專利範圍第4項之雷射處理系統,其中該處理基座包括一花崗岩塊。
- 如申請專利範圍第4項之雷射處理系統,其中該支座包括一彈性體材料。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其中該光學器件壁包括界定於其中之一射束埠,其中該射束埠經組配來傳輸可由該雷射源產生之雷射能量。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含該雷射源,其中該雷射源安裝於該處理框架上。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含該雷射源,其中該雷射源配置於該第二空間內。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含該工件定位系統,其中該工件定位系統安裝於該處理框架上且配置於該第一空間內。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含該射束輸送系統,其中該射束輸送系統配置於該第一空間內。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含一台架,該台架安裝於該處理框架上且配置於該第一空間內。
- 如申請專利範圍第12項之雷射處理系統,其進一步包含該射束輸送系統,其中該射束輸送系統安裝至該台架。
- 如申請專利範圍第1項之雷射處理系統,其進一步包含一泵,該泵配置於該第二空間內,其中該泵經組配來對該第二空間加正壓。
- 一種雷射處理系統,其包含: 一系統框架;一光學器件隔間,其由該系統框架支撐且由一光學器件護罩部分地界定,其中該光學器件隔間經組配來容納一雷射源;以及一處理隔間,其由該系統框架支撐且由一處理護罩部分地界定,其中該處理隔間與該光學器件隔間光學連通且經組配來容納一射束輸送系統及一工件定位系統,一其中該光學器件護罩及該處理護罩中之每一者部分地界定該雷射處理系統之一外表面。
- 如申請專利範圍第15項之雷射處理系統,其進一步包含該雷射源,其中該雷射源經組配來產生雷射能量且配置於該光學器件隔間內。
- 如申請專利範圍第15項之雷射處理系統,其進一步包含該工件定位系統,其中該工件定位系統經組配來移動一工件且配置於該處理隔間內。
- 如申請專利範圍第15項之雷射處理系統,其進一步包含該射束輸送系統,其中該射束輸送系統經組配來引導可由該雷射源產生之雷射能量且配置於該處理隔間內。
- 如申請專利範圍第15項之雷射處理系統,其進一步包含一台架,該台架配置於該處理隔間內。
- 如申請專利範圍第19項之雷射處理系統,其進一步包含該射束輸送系統,其中該射束輸送系統安裝至該台架。
- 如申請專利範圍第15項之雷射處理系統,其進一步包含一自由空間射束傳輸系統,其中該處理隔間經由該自由空間射束傳輸系統與該光學器件隔間光學連通。
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KR20210061463A (ko) * | 2018-10-16 | 2021-05-27 | 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 | 레이저 처리 시스템용 프레임 및 외부 슈라우딩 |
KR102254339B1 (ko) * | 2021-02-03 | 2021-05-21 | 주식회사 21세기 | 펨토초 펄스 레이저를 이용한 플래닝-폴리싱 장치 및 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007158152A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Disco Abrasive Syst Ltd | 加工装置 |
US7529154B2 (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hybrid thin film heterostructure modular vibration control apparatus and methods for fabrication thereof |
US20110259862A1 (en) * | 2008-09-05 | 2011-10-27 | Mtt Technologies Limited | Additive Manufacturing Apparatus with a Chamber and a Removably-Mountable Optical Module; Method of Preparing a Laser Processing Apparatus with such Removably-Mountable Optical Module |
CN103840122A (zh) * | 2012-11-26 | 2014-06-04 | 黄信 | 极板激光切割自动化生产线 |
CN104350652A (zh) * | 2013-06-10 | 2015-02-11 | 光速株式会社 | 具有波长稳定化装置的激光装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5277766A (en) * | 1975-12-24 | 1977-06-30 | Seiko Epson Corp | Cover glass for wristwatches |
US4985780A (en) * | 1989-04-04 | 1991-01-15 | Melco Industries, Inc. | Portable electronically controlled laser engraving machine |
US5045635A (en) * | 1989-06-16 | 1991-09-03 | Schlegel Corporation | Conductive gasket with flame and abrasion resistant conductive coating |
JP2003080604A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 積層造形装置 |
JP2006150419A (ja) | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Japan Steel Works Ltd:The | レーザ加工装置用除振装置 |
US7352198B2 (en) * | 2006-01-18 | 2008-04-01 | Electroglas, Inc. | Methods and apparatuses for improved stabilization in a probing system |
TW200731366A (en) * | 2005-02-15 | 2007-08-16 | Ehd Technology Group Inc | Apparatus and method for surface preparation using energetic and reactive cluster beams |
CN101611324B (zh) * | 2005-10-18 | 2012-11-21 | Gsi集团公司 | 利用光学基准的方法和器件 |
US8441615B2 (en) * | 2008-09-04 | 2013-05-14 | Nikon Corporation | System for isolating an exposure apparatus |
SG164292A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-09-29 | Semiconductor Technologies & Instruments Pte | System and method for inspecting a wafer |
KR101097916B1 (ko) * | 2009-07-22 | 2011-12-23 | 이세용 | 레이저빔에 의한 필름가공방법 및 그에 사용되는 절단장치 |
US8372330B2 (en) * | 2009-10-19 | 2013-02-12 | Global Filtration Systems | Resin solidification substrate and assembly |
CN101812670B (zh) * | 2009-12-01 | 2012-05-30 | 东莞宏威数码机械有限公司 | 真空腔体隔离机构 |
TW201133468A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-01 | Ind Tech Res Inst | An unit with sound isolation/shock isolation structure, array employing the same, and method for fabricating the same |
JP5678727B2 (ja) * | 2011-03-03 | 2015-03-04 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、振動デバイスの製造方法、電子機器 |
JP5271393B2 (ja) * | 2011-07-20 | 2013-08-21 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | レーザスクライブ装置 |
JP5226856B1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-03 | 株式会社フジクラ | レーザモジュール及びその製造方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007158152A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Disco Abrasive Syst Ltd | 加工装置 |
US7529154B2 (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hybrid thin film heterostructure modular vibration control apparatus and methods for fabrication thereof |
US20110259862A1 (en) * | 2008-09-05 | 2011-10-27 | Mtt Technologies Limited | Additive Manufacturing Apparatus with a Chamber and a Removably-Mountable Optical Module; Method of Preparing a Laser Processing Apparatus with such Removably-Mountable Optical Module |
CN103840122A (zh) * | 2012-11-26 | 2014-06-04 | 黄信 | 极板激光切割自动化生产线 |
CN104350652A (zh) * | 2013-06-10 | 2015-02-11 | 光速株式会社 | 具有波长稳定化装置的激光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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