專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種新型應(yīng)用于led激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)影像系統(tǒng)，尤其涉及應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備中的同軸影像系統(tǒng)，屬于激光精密加工
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：LED激光切割設(shè)備是用于藍(lán)寶石襯底GaN藍(lán)光LED晶圓切割的一種專(zhuān)用激光設(shè)備，藍(lán)光LED晶圓通常是通過(guò)在藍(lán)寶石基材上采用汽相成積工藝生長(zhǎng)GaN晶體，最后在晶圓上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)加上電極形成若干個(gè)具有獨(dú)立發(fā)光功能的LED發(fā)光單元。目前，藍(lán)光LED晶圓切割設(shè)備已經(jīng)逐漸從金剛石刀切割升級(jí)為激光切割。采用無(wú)接觸式激光加工，設(shè)備必需具備精確的定位功能，一般的LED晶圓預(yù)留切割道寬約為20~30um，甚至窄至15um，而激光加工影響線寬接近lOum，因此要求影像系統(tǒng)的測(cè)量精度需達(dá)到微米量級(jí)的精細(xì)度。一般的藍(lán)光LED晶圓切割方式有正切和背切兩種方式，正切是激光從GaN發(fā)光材料表面切入，背切則從藍(lán)寶石基底材料表面切入，而切割道一般標(biāo)記在晶圓的上表面，因此為了同時(shí)具備正切和背切功能需要系統(tǒng)具備上影像和下影像同軸觀測(cè)功能，此外對(duì)于表面粗化和背鍍鋁類(lèi)型的晶圓切割對(duì)于影像系統(tǒng)也是一大挑戰(zhàn)。為了克服藍(lán)光LED晶圓切割系統(tǒng)上述提及的問(wèn)題，滿(mǎn)足藍(lán)光LED晶圓切割的需要，急需研制出一套針對(duì)性的同軸影像系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種適用于藍(lán)光4LED晶圓激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，旨在有效解決藍(lán)光LED晶圓切割實(shí)時(shí)的微米量級(jí)影像定位功能以及滿(mǎn)足正切、背切、表面粗化和背鍍鋁等功能要求，滿(mǎn)足藍(lán)光LED晶圓切割量產(chǎn)的要求。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)-一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，包括同軸LED點(diǎn)光源模組、45度全反鏡、廣角CCD模組、第一45度分光鏡、小視野高倍率上CCD模組、第二45度分光鏡、波長(zhǎng)選擇鏡、LED環(huán)形光源、聚焦鏡、小視野高倍率下CCD模組，特點(diǎn)是所述同軸LED點(diǎn)光源模組、廣角CCD模組和小視野高倍率上CCD模組三者自上而下并排排布，波長(zhǎng)選擇鏡安裝在上CCD模組與聚焦鏡之間，LED環(huán)形光源緊貼在聚焦鏡上，聚焦鏡正對(duì)于工件，在工件的下方安裝小視野高倍率下CCD模組；所述同軸LED點(diǎn)光源模組輸出的照明光源通過(guò)45度全反鏡形成自上而下垂直照射，依次透過(guò)第一45度分光鏡、第二45度分光鏡、波長(zhǎng)選擇鏡和聚焦鏡將工件投影成像于小視野高倍率下CCD模組；所述LED環(huán)形光源出射的照明光源將工件表面反射經(jīng)聚焦鏡、波長(zhǎng)選擇鏡、第二45度分光鏡和第一45度分光鏡成像于廣角CCD模組；所述小視野高倍率下CCD模組出射的照明光源將工件投影分別透過(guò)聚焦鏡、波長(zhǎng)選擇鏡和第二45度分光鏡成像于小視野高倍率上CCD模組。進(jìn)一步地，上述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其中，所述同軸LED點(diǎn)光源模組配有光學(xué)準(zhǔn)直器。更進(jìn)一步地，上述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其中，所述第一45度分光鏡和第二45度分光鏡的反射透射比均為1:1。再進(jìn)一步地，上述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其中，所述小視野高倍率下CCD模組包括X-Y-Z三維微調(diào)架、下CCD和第二高功率LED光源，下CCD和第二高功率LED光源安裝在X-Y-Z三維微調(diào)架上，第二高功率LED光源與下CCD同軸。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)在LED激光切割設(shè)備中的同軸實(shí)時(shí)影像定位功能，廣角CCD和小視野高倍率上CCD組合使用實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)的測(cè)量精細(xì)度，小視野高倍率上CCD和小視野高倍率下CCD便捷切換滿(mǎn)足正切、背切、表面粗化和背鍍鋁晶圓的切割，廣角CCD、小視野高倍率上CCD和小視野高倍率下CCD均配備三維微調(diào)功能實(shí)現(xiàn)CCD圖像與激光同軸清晰成像。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)獨(dú)特、功能卓越，使用簡(jiǎn)潔，堪稱(chēng)是具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性的好技術(shù)，應(yīng)用前景非常廣闊。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖l:本實(shí)用新型同軸影像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2:同軸LED點(diǎn)光源模組的結(jié)構(gòu)示意圖3:廣角CCD模組的結(jié)構(gòu)示意圖4:小視野高倍率上CCD模組的結(jié)構(gòu)示意圖5:小視野高倍率下CCD模組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實(shí)施方式如圖1所示，應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，包括同軸LED點(diǎn)光源模組1、45度全反鏡2、廣角CCD模組3、第一45度分光鏡4、小視野高倍率上CCD模組5、第二45度分光鏡6、波長(zhǎng)選擇鏡7、LED環(huán)形光源8、聚焦鏡9、小視野高倍率下CCD模組10，同軸LED點(diǎn)光源模組1、廣角CCD模組3和小視野高倍率上CCD模組5三者自上而下并排排布，波長(zhǎng)選擇鏡7安裝在上CCD模組5與聚焦鏡9之間，LED環(huán)形光源8緊貼在聚焦鏡9上，聚焦鏡9正對(duì)于工件B，在工件B的下方安裝小視野高倍率下CCD模組10。其中，從同軸LED點(diǎn)光源模組1輸出的照明光源通過(guò)45度全反鏡2形成自上而下垂直照射，依次透過(guò)第一45度分光鏡4、第二45度分光鏡6、波長(zhǎng)選擇鏡7和聚焦鏡9將工件投影成像于小視野高倍率下CCD模組10。從LED環(huán)形光源8出射的照明光源將工件表面反射經(jīng)聚焦鏡9、波長(zhǎng)選擇鏡7、第二45度分光鏡6和第一45度分光鏡4成像于廣角CCD模組3。從小視野高倍率下CCD模組10出射的照明光源將工件投影依次透過(guò)聚焦鏡9、波長(zhǎng)選擇鏡7和第二45度分光鏡6成像于小視野高倍率上CCD模組5。需說(shuō)明的是，同軸LED點(diǎn)光源模組1配有光學(xué)準(zhǔn)直器，保證LED光源照射到工作面的光斑直徑控制在3mm以?xún)?nèi)，并且通過(guò)一個(gè)45度全反鏡使光源自上而下照射。廣角CCD模組3具有觀察視野大的特點(diǎn)，通過(guò)一個(gè)45度分光鏡自上而下取景。第一45度分光鏡4和第二45度分光鏡6的反射透射比均為1:1。波長(zhǎng)選擇鏡7對(duì)激光器A輸出的355nm激光進(jìn)行745度全反，而對(duì)LED光源全透。如圖2所示，同軸LED點(diǎn)光源模組1包括第一高功率LED光源12和光學(xué)準(zhǔn)直器11，3w的第一高功率LED光源12的前端配有光學(xué)準(zhǔn)直器11,保證照明光源平行光輸出并且在工作平面光斑直徑控制在3mm以?xún)?nèi)。如圖3所示，廣角CCD模組3包括第一二維微調(diào)部件13、第一焦距微調(diào)部件14和廣角CCD15，廣角CCD15前端依次配備第一焦距微調(diào)部件14和第一二維微調(diào)部件13，其中第一焦距微調(diào)部件14實(shí)現(xiàn)CCD軸向焦距的微調(diào)功能，第一二維微調(diào)部件13實(shí)現(xiàn)CCD圖像二維平面的微調(diào)功能，通過(guò)第一焦距微調(diào)部件14和第一二維微調(diào)部件13實(shí)現(xiàn)CCD圖像與激光同軸清晰成像。如圖4所示，小視野高倍率上CCD模組5包括第二二維微調(diào)部件16、第二焦距微調(diào)部件17和上CCD18，上CCD18前端依次配備第二焦距微調(diào)部件17和第二二維微調(diào)部件16，其中第二焦距微調(diào)部件17實(shí)現(xiàn)CCD軸向焦距的微調(diào)功能，第二二維微調(diào)部件16實(shí)現(xiàn)CCD圖像二維平面的微調(diào)功能，通過(guò)第二焦距微調(diào)部件17和第二二維微調(diào)部件16實(shí)現(xiàn)CCD圖像與激光同軸清晰成像。小視野高倍率上CCD模組5通過(guò)一個(gè)45度分光鏡自上而下取景。如圖5所示，小視野高倍率下CCD模組10包括X-Y-Z三維微調(diào)架19、下CCD20和第二高功率LED光源21，下CCD20和第二高功率LED光源21安裝在X-Y-Z三維微調(diào)架19上，第二高功率LED光源21與下CCD20始終保持同軸，X-Y-Z三維微調(diào)架19對(duì)下CCD影像實(shí)現(xiàn)焦距微調(diào)和二維圖像中心微調(diào)功能。小視野高倍率下CCD模組10的取景口安裝濾波片。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)在LED激光切割設(shè)備中的同軸實(shí)時(shí)影像定位功能，廣角CCD和小視野高倍率上CCD組合使用實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)的測(cè)量精細(xì)度，小視野高倍率上CCD和小視野高倍率下CCD便捷切換滿(mǎn)足正切、背切、表面粗化和背鍍鋁晶圓的切割，廣角CCD、小視野高倍率上CCD和小視野高倍率下CCD均配備三維微調(diào)功能實(shí)現(xiàn)CCD圖像與激光同軸清晰成像。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，簡(jiǎn)易適用，具有極好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，包括同軸LED點(diǎn)光源模組(1)、45度全反鏡(2)、廣角CCD模組(3)、第一45度分光鏡(4)、小視野高倍率上CCD模組(5)、第二45度分光鏡(6)、波長(zhǎng)選擇鏡(7)、LED環(huán)形光源(8)、聚焦鏡(9)、小視野高倍率下CCD模組(10)，其特征在于所述同軸LED點(diǎn)光源模組(1)、廣角CCD模組(3)和小視野高倍率上CCD模組(5)三者自上而下并排排布，波長(zhǎng)選擇鏡(7)安裝在上CCD模組(5)與聚焦鏡(9)之間，LED環(huán)形光源(8)緊貼在聚焦鏡(9)上，聚焦鏡(9)正對(duì)于工件，在工件的下方安裝小視野高倍率下CCD模組(10)；所述同軸LED點(diǎn)光源模組(1)輸出的照明光源通過(guò)45度全反鏡(2)形成自上而下垂直照射，依次透過(guò)第一45度分光鏡(4)、第二45度分光鏡(6)、波長(zhǎng)選擇鏡(7)和聚焦鏡(9)將工件投影成像于小視野高倍率下CCD模組(10)；所述LED環(huán)形光源(8)出射的照明光源將工件表面反射經(jīng)聚焦鏡(9)、波長(zhǎng)選擇鏡(7)、第二45度分光鏡(6)和第一45度分光鏡(4)成像于廣角CCD模組(3)；所述小視野高倍率下CCD模組(10)出射的照明光源將工件投影透過(guò)聚焦鏡(9)、波長(zhǎng)選擇鏡(7)和第二45度分光鏡(6)成像于小視野高倍率上CCD模組(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其特征在于所述同軸LED點(diǎn)光源模組(4)配有光學(xué)準(zhǔn)直器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其特征在于所述第一45度分光鏡(4)和第二45度分光鏡(6)的反射透射比均為1:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，其特征在于所述小視野高倍率下CCD模組(10)包括X-Y-Z三維微調(diào)架(19)、下CCD(20)和第二高功率LED光源(21)，下CCD(20)和第二高功率LED光源(21)安裝在X-Y-Z三維微調(diào)架(19)上，第二高功率LED光源(21)與下CCD(20)同軸。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及應(yīng)用于LED激光切割設(shè)備的同軸影像系統(tǒng)，包括同軸LED點(diǎn)光源模組、45度全反鏡、廣角CCD模組、第一45度分光鏡、小視野高倍率上CCD模組、第二45度分光鏡、波長(zhǎng)選擇鏡、LED環(huán)形光源、聚焦鏡、小視野高倍率下CCD模組，同軸LED點(diǎn)光源模組、廣角CCD模組和小視野高倍率上CCD模組三者自上而下并排排布，波長(zhǎng)選擇鏡安裝在上CCD模組與聚焦鏡之間，LED環(huán)形光源緊貼在聚焦鏡上，聚焦鏡正對(duì)于工件，在工件的下方安裝小視野高倍率下CCD模組。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)在LED激光切割設(shè)備中的同軸實(shí)時(shí)影像定位功能，廣角CCD和小視野高倍率上CCD組合使用實(shí)現(xiàn)微米量級(jí)的測(cè)量精細(xì)度，小視野高倍率上CCD和小視野高倍率下CCD便捷切換滿(mǎn)足正切、背切、表面粗化和背鍍鋁晶圓的切割。文檔編號(hào)B23K26/42GK201408286SQ20092004523公開(kāi)日2010年2月17日申請(qǐng)日期2009年5月12日優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日發(fā)明者徐海賓,趙裕興申請(qǐng)人:蘇州德龍激光有限公司;江陰德飛激光設(shè)備有限公司