專利名稱：雷射制程參數(shù)調(diào)校方法及自動參數(shù)調(diào)校的雷射加工機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種參數(shù)調(diào)校方法，特別是一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法。
背景技術(shù)：
雷射劃線制程廣泛地應(yīng)用于太陽能電池片(Solar cell)、硅晶圓(Wafer)、半導(dǎo)體材料及陶瓷材料的劃線切割。以雷射劃線制程取代傳統(tǒng)刀輪切割的優(yōu)勢在于僅需切割表面，省略刀輪切割后需再經(jīng)過磨邊與清洗的動作，并改善以刀輪切割易產(chǎn)生碎片的缺點。但其可能造成切割表面焦黑或表面因壓力碎裂而將融熔材料擠壓成山脊?fàn)畹耐粓A現(xiàn)象 (Hillock)。因此，雷射參數(shù)的選擇是提供良好切割表面質(zhì)量的重要關(guān)鍵。雷射設(shè)備的機構(gòu)復(fù)雜，因此其制程的參數(shù)繁多，諸如雷射功率、雷射焦距、雷射移動速率、雷射觸發(fā)頻率、Q開關(guān)頻率等。為了迎合不同產(chǎn)品需求，需對各參數(shù)進行調(diào)整，以找出最佳的參數(shù)組合。然而，參數(shù)種類眾多，且參數(shù)間通常會相互影響將產(chǎn)生多種組合與實驗測試。再者，亦有分析不易的困難。因此，通常需有具雷射調(diào)校經(jīng)驗的專家于生產(chǎn)線上直接針對制程結(jié)果進行調(diào)整，反復(fù)測試，影響制程效率且耗費人力。因此，需要一種可針對不同的雷射制程及不同產(chǎn)品質(zhì)量要求，進行有效率的分析方法，以利快速找出最佳參數(shù)組合，而生產(chǎn)出最佳質(zhì)量的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出關(guān)于雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以快速找出適宜的參數(shù)以滿足雷射加工質(zhì)量需求。本發(fā)明提出一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校Q開關(guān)雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，包含下列步驟以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，雷射參數(shù)包含焦距深度、Q開關(guān)頻率及雷射功率；自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的最佳參數(shù)數(shù)值組合；根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍；及重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。據(jù)此，可得到雷射參數(shù)的最佳設(shè)定數(shù)值。較佳地，以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的步驟，包含固定雷射功率及Q開關(guān)頻率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，以實驗取得焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低雷射功率再進行實驗；固定焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，固定雷射功率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，實驗出Q開關(guān)頻率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍， 若均不符制程質(zhì)量，則降低雷射功率再進行實驗；及固定焦距深度及Q開關(guān)頻率為候選數(shù)值范圍的中間值，實驗出雷射功率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低Q開關(guān)頻率再進行實驗。較佳地，自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的最佳參數(shù)數(shù)值組合的步驟可采用灰關(guān)聯(lián)法進行。較佳地，最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷，特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。本發(fā)明亦提出一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校脈沖式雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，包含下列步驟以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，雷射參數(shù)包含焦距深度及雷射功率；自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的最佳參數(shù)數(shù)值組合；根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍；及重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。據(jù)此，可得到雷射參數(shù)的最佳設(shè)定數(shù)值。較佳地，以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的步驟，包含固定觸發(fā)頻率及雷射運動速度；固定雷射功率，以實驗取得焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍；及固定焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，調(diào)整雷射功率至可達最低去除能力，并設(shè)定為雷射功率的候選數(shù)值范圍的中間值，以雷射功率的最小可設(shè)定分辨率擴大為雷射功率的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值。較佳地，自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的最佳參數(shù)數(shù)值組合的步驟可采用灰關(guān)聯(lián)法進行。較佳地，最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷，特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。較佳地，于重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率的步驟后，更包含于雷射制程實時回授雷射加工坐標(biāo)及雷射觸發(fā)時間，以補償雷射觸發(fā)至發(fā)射的延遲時間。本發(fā)明的次要目的在于應(yīng)用前述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，使得雷射加工機臺自動進行參數(shù)最佳化。本發(fā)明提出一種自動參數(shù)調(diào)校的雷射加工機臺，包含加工平臺，承載一加工件； 雷射裝置，發(fā)出雷射光而加工加工件；復(fù)數(shù)個感測裝置，感測加工件經(jīng)加工后的復(fù)數(shù)個特征參數(shù)；及中央控制裝置，控制加工平臺、雷射裝置及復(fù)數(shù)個感測裝置，并接收外部設(shè)定的制程質(zhì)量需求，中央控制裝置包含運動控制模塊，用以控制雷射裝置與加工平臺間相對運動；雷射控制模塊，用以控制雷射裝置的觸發(fā)時間及復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)；及自動調(diào)校模塊，根據(jù)特征參數(shù)，以前述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法校正雷射參數(shù)。有關(guān)本發(fā)明的較佳實施例及其功效，茲配合圖式說明如后。


圖1為本發(fā)明第一實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法流程圖。圖2為本發(fā)明第二實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法流程圖。圖3為本發(fā)明第三實施例的雷射加工機臺方塊示意圖。主要組件符號說明Sll S14、S21 S25 步驟3 雷射加工機臺31 加工平臺
32 雷射裝置321 雷射光331 同軸視覺模塊332 表面輪廓儀333 高度量測儀334:四點探針量測儀335:相位顯微儀34:中央控制裝置341 運動控制模塊342 雷射控制模塊343:自動調(diào)校模塊4 加工件
具體實施例方式以下舉出具體實施例以詳細說明本發(fā)明的內(nèi)容，并以圖式作為輔助說明。說明中提及的符號參照圖式符號。雷射的種類依功率變化可分為連續(xù)波雷射(Continuous Wave laser, Cff laser) 及脈沖雷射(Pulsed laser)兩種。而脈沖雷射又可細分為一般脈沖式雷射、Q開關(guān)雷射及鎖模雷射(Mode-lock laser)，其脈沖時間分別約為10_3至10_6秒、數(shù)個至數(shù)百個10_9秒及 10_12至10_15秒。于此，本發(fā)明第一實施例是用于向量模式制程，尤指以Q開關(guān)雷射進行向量移動加工；本發(fā)明第二實施例是用于離散點運動模式制程，尤指以一般脈沖式雷射進行點陣運動加工。以下實施例是以對面板進行切割為例進行說明。請參照圖1所示，為本發(fā)明第一實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法流程圖。一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校Q開關(guān)雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，包含下列步驟步驟Sll 以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，雷射參數(shù)包含焦距深度、Q開關(guān)頻率及雷射功率。于此，凡熟習(xí)本領(lǐng)域者應(yīng)可理解，本發(fā)明所述的方法進行之前，應(yīng)預(yù)先進行雷射加工機臺校正，以確認雷射加工的可行性。例如確認加工平臺為水平、了解雷射焦距深度 (Depth of focus, D0F)范圍。步驟Sll更包含下列步驟步驟Slll 固定雷射功率及Q開關(guān)頻率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，并以實驗取得焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低雷射功率再進行實驗。于此，以雷射功率及Q開關(guān)頻率為固定因子，變換焦距深度進行實驗。若加工結(jié)果不符合制程質(zhì)量，則再調(diào)整焦距深度，進而取得有效的焦距深度范圍。然而，因雷射功率較Q 開關(guān)頻率對于加工質(zhì)量的影響小。故若未能找到符合制程質(zhì)量的焦距深度范圍，則降低雷射功率再進行實驗，直至找到符合制程質(zhì)量的焦距深度范圍。步驟S112 固定焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，固定雷射功率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，實驗出Q開關(guān)頻率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低雷射功率再進行實驗。于此，如同步驟S111，但改以焦距深度及雷射功率為固定因子，變換Q開關(guān)頻率進
6行實驗。因步驟Slll已找到適當(dāng)?shù)慕咕嗌疃确秶?，因此將此步驟的焦距深度設(shè)定為候選數(shù)值范圍的中間值。若加工結(jié)果不符合制程質(zhì)量，則再調(diào)整Q開關(guān)頻率，進而取得有效的Q開關(guān)頻率范圍。然而，因雷射功率較焦距深度對于加工質(zhì)量的影響小。故若未能找到符合制程質(zhì)量的 Q開關(guān)頻率范圍，則降低雷射功率再進行實驗，直至找到符合制程質(zhì)量的Q開關(guān)頻率范圍。步驟S113 固定焦距深度及Q開關(guān)頻率為候選數(shù)值范圍的中間值，實驗出雷射功率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低Q開關(guān)頻率再進行實驗。于此，如同步驟S112，但改以焦距深度及Q開關(guān)頻率為固定因子，變換雷射功率進行實驗。因步驟Slll及步驟S112已找到適當(dāng)?shù)慕咕嗌疃确秶癚開關(guān)頻率范圍，因此將此步驟的焦距深度范圍及Q開關(guān)頻率設(shè)定為候選數(shù)值范圍的中間值。若加工結(jié)果不符合制程質(zhì)量，則再調(diào)整雷射功率，進而取得有效的雷射功率范圍。 然而，因Q開關(guān)頻率較焦距深度對于加工質(zhì)量的影響小。故若未能找到符合制程質(zhì)量的雷射功率范圍，則降低Q開關(guān)頻率再進行實驗，直至找到符合制程質(zhì)量的雷射功率范圍。步驟S12 :自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合。于此，由步驟Slll至步驟S113實驗出雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，可得候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值。續(xù)而，找出加工質(zhì)量最好的組合，特別是可采用灰關(guān)聯(lián)法(Grey Relational Analysis, GRA)進行。例如焦距深度的上限、Q開關(guān)頻率的中間值及雷射功率的下限為最佳參數(shù)數(shù)值組合。步驟S13 根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍。于此，根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合位于候選數(shù)值范圍的趨勢，以二分法將候選數(shù)值范圍縮小一半。例如焦距深度的最佳參數(shù)為其候選數(shù)值范圍的上限，則將候選數(shù)值范圍縮小為候選數(shù)值范圍的上半部。步驟S14 重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。于此，根據(jù)雷射機臺的雷射參數(shù)可設(shè)定的最小分辨率，作為重復(fù)進行二分法的停止點。據(jù)此，可得到焦距深度、Q開關(guān)頻率及雷射功率的最佳設(shè)定數(shù)值。上述有關(guān)判斷最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量的依據(jù)，是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷。特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)(Heat-affectedzone，HAZ)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。實質(zhì)上，可視實際制程質(zhì)量需求而定。于此，所述加工可為切割、消融蝕刻、鉆孔或退火(Annealing)。因此熟習(xí)本領(lǐng)域者應(yīng)能理解， 上述判斷制程質(zhì)量的特征參數(shù)并非以此為限。請參照圖2所示，為本發(fā)明第二實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法流程圖。一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校脈沖式雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，包含下列步驟步驟S21 :以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，雷射參數(shù)包含焦距深度及雷射功率。于此，步驟S21更包含下列步驟步驟S211 固定觸發(fā)頻率及雷射運動速度。于此，雷射運動速度所指為雷射光與加工平臺的相對運動速度，可為加工平臺的運動速度或雷射裝置的運動速度，而對加工平臺承載的加工件進行加工。依據(jù)光斑重疊率(overlap ratio)及雷射線寬，可決定雷射觸發(fā)頻率及雷射運動速度。例如以20μπι的線寬、重疊率為50%，若運動速度為500mm/s，約需50kHz的觸發(fā)頻率。步驟S212 固定雷射功率，以實驗取得焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍。于此，因焦距深度較雷射功率對于加工質(zhì)量的影響大，故優(yōu)先找出焦距深度的候選數(shù)值范圍。于此，以雷射功率為固定因子，變換焦距深度進行實驗。若加工結(jié)果不符合制程質(zhì)量，則再調(diào)整焦距深度，進而取得有效的焦距深度范圍。步驟S213 固定焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，調(diào)整該雷射功率至可達最低去除能力，并設(shè)定為雷射功率的候選數(shù)值范圍的中間值，以雷射功率的最小可設(shè)定分辨率擴大為雷射功率的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值。于此，以焦距深度為固定因子，并設(shè)定為候選數(shù)值范圍的中間值，變換雷射功率進行實驗。當(dāng)雷射達到去除材料的最低去除能力時，將此雷射功率設(shè)定為候選數(shù)值范圍的中間值。續(xù)而以雷射功率可設(shè)定的最小分辨率自候選數(shù)值范圍的中間值擴大為候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值，以利后續(xù)步驟進行。步驟S22 自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合。于此，由步驟S211至步驟S213實驗出雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，可得候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值。續(xù)而，找出加工質(zhì)量最好的組合，特別是可采用灰關(guān)聯(lián)法進行。 例如焦距深度的上限及雷射功率的中間值為最佳參數(shù)數(shù)值組合。步驟S23 根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍。于此，根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合位于候選數(shù)值范圍的趨勢，以二分法將候選數(shù)值范圍縮小一半。例如焦距深度的最佳參數(shù)為其候選數(shù)值范圍的上限，則將候選數(shù)值范圍縮小為候選數(shù)值范圍的上半部。步驟S24 重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。于此，根據(jù)雷射機臺的雷射參數(shù)可設(shè)定的最小分辨率，作為重復(fù)進行二分法的停止點。據(jù)此，可得到焦距深度及雷射功率的最佳設(shè)定數(shù)值。為使雷射觸發(fā)與雷射運動同步，步驟SM后更包含步驟S25 于雷射制程實時回授一雷射加工坐標(biāo)及一雷射觸發(fā)時間，以補償雷射觸發(fā)至發(fā)射的延遲時間。于此，回授雷射對應(yīng)加工平臺的X坐標(biāo)及Y坐標(biāo)，并回授雷射觸發(fā)的時間，作為實時校正之用。據(jù)以使雷射與加工平臺相對運動時，雷射光斑位置符合預(yù)期，避免因雷射觸發(fā)延遲而使實際加工位置與預(yù)期加工位置不符，而造成雷射光斑的重疊率不均勻。于此，可透過校正雷射觸發(fā)時間或調(diào)整雷射與加工平臺的相對運動達成。上述有關(guān)判斷最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量的依據(jù)，是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷。特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。實質(zhì)上，可視實際制程質(zhì)量需求而定。于此，本發(fā)明第一級第二實施例雖以面板切割進行說明，但本發(fā)明并非以此為限，所述加工可為切割、消融蝕刻、鉆孔或退火(Annealing)。因此熟習(xí)本領(lǐng)域者應(yīng)能理解，上述判斷制程質(zhì)量的特征參數(shù)并非以此為限。
請參閱圖3所示，為本發(fā)明第三實施例的雷射加工機臺方塊示意圖。一種自動參數(shù)調(diào)校的雷射加工機臺3包含加工平臺31、雷射裝置32、復(fù)數(shù)個感測裝置及中央控制裝置 34。其中，復(fù)數(shù)個感測裝置選自同軸視覺模塊(Coaxial vision sensor) 331、表面輪廓儀 (Laser profiling sensor) 332、高度量測儀 333、四點探針量測儀(Four-pointprobe) 334、 相位顯微儀335及其組成的群組。加工平臺31用以承載一加工件4。雷射裝置32用以發(fā)出雷射光321而加工加工件4。感測裝置用以感測加工件4經(jīng)加工后的復(fù)數(shù)個特征參數(shù)。舉例而言，同軸視覺模塊 331用以判別切割線寬及熱影響區(qū)大?。槐砻孑喞獌x332用以量測切割邊緣的突圓大?。桓叨攘繙y儀333量測加工件4表面平坦度及劃線(Film scribing)厚度，而可得知切割線均勻與否；四點探針量測儀334量測加工件4阻抗，用以檢測切割線切斷與否；相位顯微儀335 用以快速量測加工件4表面平坦度，以供加工時實時修正。中央控制裝置34控制加工平臺31、雷射裝置32及復(fù)數(shù)個感測裝置，并具有操控接口以供接收外部設(shè)定的制程質(zhì)量需求。其中，中央控制裝置34包含運動控制模塊341、 雷射控制模塊342及自動調(diào)校模塊343。運動控制模塊341用以控制雷射裝置32與加工平臺31間相對運動。雷射控制模塊342用以控制雷射裝置32的觸發(fā)時間及復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)。自動調(diào)校模塊343根據(jù)特征參數(shù)，以前述第一及第二實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法校正雷射參數(shù)。于此，前述第一及第二實施例中判斷符合制程質(zhì)量的步驟，實質(zhì)上可透過復(fù)數(shù)個感測裝置取得復(fù)數(shù)個特征參數(shù)而輸入至自動調(diào)校模塊343。自動調(diào)校模塊343進一步根據(jù)外部輸入的制程質(zhì)量需求，比對各特征參數(shù)，而判斷加工是否符合制程質(zhì)量；續(xù)而，通知雷射控制模塊342進行雷射參數(shù)的調(diào)整。并且，自動調(diào)校模塊343接收加工平臺31的X、Y坐標(biāo)及雷射裝置32的觸發(fā)時間， 以獲得雷射何時觸發(fā)及對應(yīng)的加工位置的信息。進而可進行如前述步驟S25，由雷射控制模塊342補償雷射觸發(fā)至發(fā)射的延遲時間，而調(diào)整雷射觸發(fā)時間，以使雷射加工可同步于加工平臺31運動；或者，調(diào)整加工平臺31的運動控制參數(shù)進行同步。特別是，加工平臺31除具有供加工件4進行加工的加工區(qū)外，更具有一測試區(qū)，以供利用前述第一及第二實施例的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法先行進行雷射參數(shù)選擇。待選定雷射參數(shù)的最佳設(shè)定數(shù)值后，于加工區(qū)進行加工。加工時，可透過高度量測儀333及相位顯微儀335快速檢測加工件4表面，藉以微調(diào)雷射參數(shù)以符合制程質(zhì)量。綜上所述，透過本發(fā)明提出的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法可有條理地進行雷射制程參數(shù)調(diào)校，并使加工產(chǎn)品符合預(yù)期。并且，由本發(fā)明提出的雷射加工機臺配合前述雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，可達到雷射機臺自動參數(shù)校正的功效。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校Q開關(guān)雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，該調(diào)校方法包含下列步驟以實驗取得該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，該些雷射參數(shù)包含一焦距深度、一 Q開關(guān)頻率及一雷射功率；自該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合；根據(jù)該最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍；及重復(fù)前一步驟直至該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合該些雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。
2.如權(quán)利要求1所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于以實驗取得該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的步驟，包含固定該雷射功率及該Q開關(guān)頻率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，以實驗取得該焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低該雷射功率再進行實驗；固定該焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，固定該雷射功率為適當(dāng)數(shù)值范圍的中間值，實驗出該Q開關(guān)頻率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低該雷射功率再進行實驗；及固定該焦距深度及該Q開關(guān)頻率為候選數(shù)值范圍的中間值，實驗出該雷射功率符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍，若均不符制程質(zhì)量，則降低該Q開關(guān)頻率再進行實驗。
3.如權(quán)利要求1所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于自該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合的步驟可采用灰關(guān)聯(lián)法進行。
4.如權(quán)利要求1所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于該最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷，該些特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。
5.一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校脈沖式雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，該調(diào)校方法包含下列步驟以實驗取得該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，該些雷射參數(shù)包含一焦距深度及一雷射功率；自該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合；根據(jù)該最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍；及重復(fù)前一步驟直至該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合該些雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。
6.如權(quán)利要求5所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于以實驗取得該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的步驟，包含固定一觸發(fā)頻率及一雷射運動速度；固定該雷射功率，以實驗取得該焦距深度符合制程質(zhì)量的候選數(shù)值范圍；及固定該焦距深度為候選數(shù)值范圍的中間值，調(diào)整該雷射功率至可達最低去除能力，并設(shè)定為該雷射功率的候選數(shù)值范圍的中間值，以該雷射功率的最小可設(shè)定分辨率擴大為該雷射功率的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值。
7.如權(quán)利要求5所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于自該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的一最佳參數(shù)數(shù)值組合的步驟可采用灰關(guān)聯(lián)法進行。
8.如權(quán)利要求5所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于該最佳參數(shù)數(shù)值組合是否符合制程質(zhì)量是以復(fù)數(shù)個特征參數(shù)進行判斷，該些特征參數(shù)包含切割線寬、熱影響區(qū)大小、切割邊緣的突圓大小、切割線切斷與否及切割線均勻與否。
9.如權(quán)利要求5所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，其特征在于于重復(fù)前一步驟直至該些雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合該些雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率的步驟后更包含于雷射制程實時回授一雷射加工坐標(biāo)及一雷射觸發(fā)時間，以補償雷射觸發(fā)至發(fā)射的延遲時間。
10.一種自動參數(shù)調(diào)校的雷射加工機臺，包含 一加工平臺，承載一加工件；一雷射裝置，發(fā)出一雷射光而加工該加工件； 復(fù)數(shù)個感測裝置，感測該加工件經(jīng)加工后的復(fù)數(shù)個特征參數(shù)；及一中央控制裝置，控制該加工平臺、該雷射裝置及該些感測裝置，并接收外部設(shè)定的制程質(zhì)量需求，該中央控制裝置包含一運動控制模塊，用以控制該雷射裝置與該加工平臺間相對運動； 一雷射控制模塊，用以控制該雷射裝置的觸發(fā)時間及復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)；及一自動調(diào)校模塊，根據(jù)該些特征參數(shù)，以如權(quán)利要求1至9中任一項所述的雷射制程參數(shù)調(diào)校方法校正該些雷射參數(shù)。
全文摘要
一種雷射制程參數(shù)調(diào)校方法，用以調(diào)校Q開關(guān)雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)，包含下列步驟以實驗取得雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍，雷射參數(shù)包含焦距深度、Q開關(guān)頻率及雷射功率。自雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的上下限數(shù)值及中間值的組合中，以實驗取得符合制程質(zhì)量需求的最佳參數(shù)數(shù)值組合。根據(jù)最佳參數(shù)數(shù)值組合，以二分法更新雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍。重復(fù)前一步驟直至雷射參數(shù)的候選數(shù)值范圍的中間值至上下限數(shù)值的間距符合雷射參數(shù)的最小可設(shè)定分辨率。一種調(diào)校脈沖式雷射的復(fù)數(shù)個雷射參數(shù)的調(diào)校方法及一種自動參數(shù)調(diào)校的雷射加工機亦在此提出。
文檔編號B23K26/42GK102463412SQ201010551098
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者李俊豪 申請人:李俊豪