TW201634164A - 雷射加工系統及雷射加工方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種雷射加工系統，其包括雷射器、分光鏡、第一反射鏡元件、第二反射鏡元件、第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第一位移調整機構，第二位移調整機構和加工平台，雷射器發射出的單束雷射光束入射到分光鏡中，分光鏡輸出第一雷射光束和第二雷射光束，第一雷射光束、第二雷射光束分別經第一反射鏡元件、第二反射鏡元件入射到第一聚焦鏡、第二聚焦鏡中，第一位移調整機構、第二位移調整機構分別控制第一聚焦鏡、第二聚焦鏡的移動，以用於調整第一雷射光束、第二雷射光束並行聚焦於加工平台上的兩點之間的距離。本發明還公開了雷射加工方法。本發明透過分光加快了加工效率，同時，透過位移調整機構提高了產品的精確度。

Description

雷射加工系統及雷射加工方法

本發明屬於雷射加工技術領域，尤其關於一種雷射加工系統及雷射加工方法。

隨著雷射技術的飛速發展，雷射加工技術也在不斷完善，由於雷射加工技術具有高效率、高質量、高精度等優點，所以，雷射加工技術在許多加工領域已經逐漸取代了傳統的機械加工技術。目前，半導體行業的晶片的切割技術也已從機械砂輪切割技術向無耗材，高精度的雷射切割技術轉換。

但是，採用現有的雷射切割技術切割晶片時，多採用單束雷射源聚焦，因此，存在以下幾個方面的問題：第一，待加工產品可能需要多次加工，以致加工效率不高；第二，由於只有單束雷射光束，所以，待加工產品需要多次切割加工，以致加工出來的產品尺寸的精確度不高。

綜上所述，如何既能提高加工效率，也能提高加工出來的產品尺寸的精確度，是當前亟待解決的技術問題。

本發明的主要目的在於提供一種雷射加工系統及雷射加工方法，解決現有的雷射切割技術存在的不能既提高加工效率，也能提高加工出來的產品的精確度的技術問題。

為達成上述目的，本發明提供了一種雷射加工系統，該雷射加工系統包括雷射器、分光鏡、第一反射鏡元件、第二反射鏡元件、第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第一位移調整機構，第二位移調整機構和加工平台，所述分光鏡鄰近所述雷射器的輸出端設置，所述第一聚焦鏡和所述第二聚焦鏡均正對於加工平台，所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡分別設置於所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構上；所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到所述分光鏡中，所述分光鏡輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經第一反射鏡元件入射到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件入射到第二聚焦鏡中，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以用於調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

較佳地，所述雷射加工系統還包括擴束鏡和全反鏡，所述擴束鏡設置在所述雷射器與所述分光鏡之間，所述全反鏡設置在所述擴束鏡與所述分光鏡之間，所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到所述擴束鏡中，透過所 述擴束鏡的單束雷射光束經所述全反鏡入射到分光鏡中。

較佳地，所述雷射加工系統還包括衰減器，所述第一反射鏡元件包括第一前置反射鏡組和第一後置反射鏡組，所述第二反射鏡元件包括第二前置反射鏡組和第二後置發射鏡組，所述分光鏡輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經所述第一前置反射鏡組入射到衰減器中，透過所述衰減器的所述第一雷射光束入射到所述第一後置反射鏡組，透過所述第一後置反射鏡組的所述第一雷射光束入射到所述第一聚焦鏡中；所述第二雷射光束經所述第二前置反射鏡組入射到衰減器中，透過所述衰減器的所述第二雷射光束入射到所述第二後置反射鏡組，透過所述第二後置反射鏡組的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡中。

較佳地，所述雷射加工系統還包括平台驅動機構，所述待加工產品設置於所述加工平台上，所述平台驅動機構用於控制所述加工平台的移動，以用於根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

較佳地，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離為1um~1cm，所述加工軌迹的徑向寬度為1um~30um。

較佳地，所述分光鏡為DOE衍射分光鏡，所述DOE衍射分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分為所 述第一雷射光束和所述第二雷射光束，所述第一雷射光束與所述第二雷射光束之間的角度為1°~80°；所述第一位移調整機構和第二位移調整機構為壓電陶瓷位移驅動機構、直線電機驅動機構或伺服電機驅動機構；所述雷射器為固體雷射器、氣體雷射器或準分子雷射器，所述雷射器發射出的雷射波長為10640nm，1064nm，532nm，355nm或266nm；所述第一反射鏡元件包括至少兩個第一角度鏡，所述第二反射鏡元件包括至少兩個第二角度鏡，所述第一角度鏡和所述第二角度鏡對所述雷射器發射出的雷射波長的反射率為0~100%，反射角度為0°~180°。

此外，為達成上述目的，本發明還提供了一種雷射加工方法，所述雷射加工方法包括如下步驟：分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束；所述第一雷射光束經第一反射鏡元件導入到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件導入到第二聚焦鏡，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束分別透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡並行聚焦於加工平台上；所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

較佳地，所述分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束的步驟包括：所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到擴束鏡中，透過所述擴束鏡的單束雷射光束經全反鏡入射到分光鏡中；分光鏡將所述單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束。

較佳地，所述第一雷射光束經第一反射鏡元件導入到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件導入到第二聚焦鏡的步驟包括：所述第一雷射光束經第一前置反射鏡組入射到衰減器中，所述第二雷射光束經第二前置反射鏡組入射到衰減器中；透過所述衰減器中的所述第一雷射光束入射到第一後置反射鏡組，透過所述衰減器中的所述第二雷射光束入射到第二後置反射鏡組；透過所述第一後置反射鏡組的所述第一雷射光束入射到所述第一聚焦鏡中，透過所述第二後置反射鏡組的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡中。

較佳地，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離的步驟之後包括： 平台驅動機構控制所述加工平台的移動，以致根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

本發明將雷射器發射出來的單束雷射光束，利用分光鏡在腔外進行分光處理，變為第一雷射光束和第二雷射光束，第一雷射光束、第二雷射光束分別經第一聚焦鏡、第二聚焦鏡並行聚焦於加工平台上，採用第一雷射光束和第二雷射光束同時對待加工產品進行加工處理，因此，提高了加工效率。

同時，本發明的第一雷射光束和第二雷射光束並行聚焦於加工平台上，分別透過第一位移調整機構、第二位移調整機構控制第一聚焦鏡、第二聚焦鏡，以調整調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離，一方面，可以根據生產或者用戶的需要，隨時調整第一雷射光束、第二雷射光束並行聚焦於加工平台上的兩點之間的距離，另一方面，根據調整好的間距切割待加工產品，相比現有的單束雷射光束切割方法，提高了加工出來的產品的尺寸等的精准度。

1‧‧‧雷射器

2‧‧‧分光鏡

3‧‧‧第一聚焦鏡

4‧‧‧第一位移調整機構

5‧‧‧第二聚焦鏡

6‧‧‧第二位移調整機構

7‧‧‧工作平台

8‧‧‧擴束鏡

9‧‧‧全反鏡

10‧‧‧第一前置反射鏡組

11‧‧‧第一後置反射鏡組

12‧‧‧第二前置反射鏡組

13‧‧‧第二後置反射鏡組

14‧‧‧衰減器

圖1為本發明雷射加工系統實施例1的分光原理示意 圖；圖2為本發明雷射加工系統實施例2的分光原理示意圖；圖3為本發明雷射加工系統實施例3的分光原理示意圖；圖4為本發明雷射加工方法實施例4的流程示意圖；圖5為本發明雷射加工方法實施例5的流程示意圖；圖6為本發明雷射加工方法實施例6的流程示意圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用來限定本發明。

實施例1

參見圖1，圖1為本發明雷射加工系統實施例1的分光原理示意圖。

在實施例1中，本發明提供了一種雷射加工系統，其包括雷射器1、分光鏡2、第一反射鏡元件、第二反射鏡元件、第一聚焦鏡3、第二聚焦鏡5、第一位移調整機構4，第二位移調整機構6和加工平台7，所述分光鏡2鄰近所述雷射器1的輸出端設置，所述第一聚焦鏡3和所述第二聚焦鏡5均正對於加工平台7，所述第一聚焦鏡3、所述第二聚焦鏡5分別設置於所述第一位移調整機構4、所述 第二位移調整機構6上；所述雷射器1發射出的單束雷射光束入射到所述分光鏡2中，所述分光鏡2輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經第一反射鏡元件入射到第一聚焦鏡3中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件入射到第二聚焦鏡5中，所述第一位移調整機構4、所述第二位移調整機構6分別控制所述第一聚焦鏡3、所述第二聚焦鏡5的移動，以用於調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台7上的兩點之間的距離。

所述第一聚焦鏡3設置於所述第一位移調整機構4上，第一位移調整機構4用於控制所述第一聚焦鏡3的移動；所述第二聚焦鏡5設置於所述第二位移調整機構6上，第二位移調整機構6用於控制所述第二聚焦鏡5的移動。

值得說明的是，本發明可以根據生產或者用戶的需要，分光鏡2將雷射器1發生的單束雷射光束分為多束雷射光束，譬如：三束雷射光束並行聚焦於加工平台上，以致一次性加工出兩個產品，以致加工效率更高。因此，由於採用本發明的分光原理，採用分光鏡2將單束雷射光束分為多束雷射光束的技術方案，也能解決本發明的技術問題，達到更加的技術效果，所以，上述的技術方案均在本發明的保護範圍以內。

本發明將雷射器1發射出來的單束雷射光束，利用分光鏡2在腔外進行分光處理，變為第一雷射光束和 第二雷射光束，第一雷射光束、第二雷射光束分別經第一聚焦鏡3、第二聚焦鏡5並行聚焦於加工平台上，採用第一雷射光束和第二雷射光束同時對待加工產品進行加工處理，因此，提高了加工效率。

同時，本發明的第一雷射光束和第二雷射光束並行聚焦於加工平台7上，分別透過第一位移調整機構4、第二位移調整機構6控制第一聚焦鏡3、第二聚焦鏡5，以調整調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台7上的兩點之間的距離，一方面，可以根據生產或者用戶的需要，隨時調整第一雷射光束、第二雷射光束並行聚焦於加工平台7上的兩點之間的距離，另一方面，根據調整好的間距切割待加工產品，相比現有的單束雷射光束切割方法，提高了加工出來的產品的尺寸等的精准度。

實施例2

參見圖2，圖2為本發明雷射加工系統實施例2的分光原理示意圖。

在實施例2中，與上述實施例1的結構基本相同，不同之處在於，所述雷射加工系統還包括擴束鏡8和全反鏡9，所述擴束鏡8設置在所述雷射器1與所述分光鏡2之間，所述全反鏡9設置在所述擴束鏡8與所述分光鏡2之間，所述雷射器1發射出的單束雷射光束入射到所述擴束鏡8中，透過所述擴束鏡8的單束雷射光束經所述全反鏡9入射到分光鏡2中。

本發明中的擴束鏡8具有8~15倍的倍率調節功能，由高斯光學原理可知對於具有擴束功能的雷射加工系統，擴束鏡8的擴束倍率與聚焦光斑的光腰直徑成反比，因此可調倍率的擴束鏡8能有效的控制雷射加工系統的雷射光束聚焦光斑的能量分佈。同時，本發明中的全反鏡9具有二維角度調節和沿出射光軸一維平移調節功能。

實施例3

參見圖3，圖3為本發明雷射加工系統實施例3的分光原理示意圖。

在實施例3中，與上述實施例1或2的結構基本相同，不同之處在於，所述雷射加工系統還包括衰減器14，所述第一反射鏡元件包括第一前置反射鏡組10和第一後置反射鏡組11，所述第二反射鏡元件包括第二前置反射鏡組12和第二後置發射鏡組13，所述分光鏡2輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經所述第一前置反射鏡組10入射到衰減器14中，透過所述衰減器14的所述第一雷射光束入射到所述第一後置反射鏡組11，透過所述第一後置反射鏡組11的所述第一雷射光束入射到所述第一聚焦鏡3中；所述第二雷射光束經所述第二前置反射鏡組12入射到衰減器14中，透過所述衰減器14的所述第二雷射光束入射到所述第二後置反射鏡組13，透過所述第二後置反射鏡組13的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡5中。

值得說明的是，本發明的第一前置反射鏡組10 和第一後置反射鏡組11，可以根據生產或者用戶或者其他原因的需要，設置一塊以上的角度鏡，作為第一前置反射鏡組或者第一後置反射鏡組，本發明中的第一前置反射鏡組10包括一塊角度鏡，第一後置反射鏡組11包括兩塊角度鏡。同理說明第二前置反射鏡組12和第二後置反射鏡組13。只要能夠解決本發明的技術問題，第一前置反射鏡組10和第一後置反射鏡組可以根據需要設置多塊角度鏡。

值得說明的是，本發明只給出最佳的一個實施例，前端不設有擴束鏡8和全反鏡9也能解決本發明技術問題，因此，雷射器1與分光鏡2之間沒有設置擴束鏡8和全反鏡9的技術方案，也在本發明的保護範圍以內。

本發明的衰減器14重復性好，適應於較高功率的雷射的衰減，能夠設置不同衰減度的雷射功率衰減，對於不同需求的雷射加工需求，可以快速滿足雷射功率調節，並且有效降低成本。

進一步地，所述雷射加工系統還包括平台驅動機構(說明書附圖中未示出)，所述待加工產品設置於所述加工平台7上，所述平台驅動機構用於控制所述加工平台7的移動，以用於根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台7上的兩點之間的距離。

值得說明的是，本發明的平台驅動機構可以設置於加工平台7的底部，也可以設置於加工平台7的其他 部位，只要能夠穩定的驅動加工平台7，保證加工平台7上的待加工產品能夠平穩的移動的平台驅動機構，均能解決本發明的技術問題，均在本發明的保護範圍以內。

進一步地，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台7上的兩點之間的距離為1um~1cm，所述加工軌迹的徑向寬度為1um~30um。

本發明的間距的調整範圍廣，加工軌迹的徑向寬度範圍廣，因此，本發明的提供的雷射加工系統，具有適用範圍廣的技術效果。

進一步地，所述分光鏡2為DOE衍射分光鏡，所述DOE衍射分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分為所述第一雷射光束和所述第二雷射光束，所述第一雷射光束與所述第二雷射光束之間的角度為1°~80°。

本發明的分光鏡2為DOE衍射分光鏡，雷射器1發射出來的單束雷射光束經過DOE衍射分光鏡後分出多束雷射光束：0級，+1，+2，+3...等光束，其中+1級兩束光佔總能量的80%以上，其餘光束能量極小，+1級兩束光夾角約為36mard(2deg)，從而保證分光後的雷射光束的模式和功率的均勻性。

為此，本發明申請人使用OPHIR公司生產的Spiricon M 2-200S光束分析儀進行了分光前後的光束指向性和光束質量的測試，測試結果為：分光前後的光束指向性都要優於10urad。分光前後的光束質量總體差異不大，相比現有的分光鏡方案，其一致性有極大的改善。

所述第一位移調整機構4和第二位移調整機構6為壓電陶瓷位移驅動機構、直線電機驅動機構或伺服電機驅動機構。

本發明中的第一位移調整機構4和第二位移調整機構6均為XY軸移動平台，同時，本發明中的第一位移調整機構4和第二位移調整機構6具有控制解析度高、重復精度高等特性，以致經第一位移調整機構4和第二位移調整機構6調整後的間距的精確度，相比現有的調整機構，精確度更高。

所述雷射器為固體雷射器、氣體雷射器或準分子雷射器，所述雷射器發射出的雷射波長為10640nm，1064nm，532nm，355nm或266nm。

所述第一反射鏡元件包括至少兩個第一角度鏡，所述第二反射鏡元件包括至少兩個第二角度鏡，所述第一角度鏡和所述第二角度鏡對所述雷射器發射出的雷射波長的反射率為0~100%，反射角度為0°~180°。

實施例4

參見圖4，圖4為本發明雷射加工方法實施例4的流程示意圖。

為達成上述目的，本發明實施例4還提供了一種雷射加工方法，所述雷射加工方法包括如下步驟：步驟S10，分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束；雷射器發射出單束雷射光束，該單束雷射光束入射到 分光鏡中，該分光鏡將該單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束。

步驟S11，所述第一雷射光束經第一反射鏡元件導入到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件導入到第二聚焦鏡，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束分別透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡並行聚焦於加工平台上；第一雷射光束透過第一聚焦鏡聚焦於加工平台上，第二雷射光束透過第二聚焦鏡聚焦於加工平台上。

步驟S12，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

本發明將雷射器發射出來的單束雷射光束，利用分光鏡在腔外進行分光處理，變為第一雷射光束和第二雷射光束，第一雷射光束、第二雷射光束分別經第一聚焦鏡、第二聚焦鏡並行聚焦於加工平台上，採用第一雷射光束和第二雷射光束同時對待加工產品進行加工處理，因此，提高了加工效率。

同時，本發明的第一雷射光束和第二雷射光束並行聚焦於加工平台上，分別透過第一位移調整機構、第二位移調整機構控制第一聚焦鏡、第二聚焦鏡，以調整調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述 加工平台上的兩點之間的距離，一方面，可以根據生產或者用戶的需要，隨時調整第一雷射光束、第二雷射光束並行聚焦於加工平台上的兩點之間的距離，另一方面，根據調整好的間距切割待加工產品，相比現有的單束雷射光束切割方法，提高了加工出來的產品的尺寸等的精准度。

實施例5

參見圖5，圖5為本發明雷射加工方法實施例5的流程示意圖。

在實施例5中，與上述實施例4的結構步驟相同，不同之處在於，所述步驟S10包括：步驟S20，所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到擴束鏡中，透過所述擴束鏡的單束雷射光束經全反鏡入射到分光鏡中；步驟S21，分光鏡將所述單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束。

本發明中的擴束鏡具有8~15倍的倍率調節功能，由高斯光學原理可知對於具有擴束功能的雷射加工系統，擴束鏡的擴束倍率與聚焦光斑的光腰直徑成反比，因此可調倍率的擴束鏡能有效的控制雷射加工系統的雷射光束聚焦光斑的能量分佈。同時，本發明中的全反鏡具有二維角度調節和沿出射光軸一維平移調節功能。

實施例6

參見圖6，圖6為本發明雷射加工方法實施例6的流程示意圖。

在實施例6中，與上述實施例4或5的結構步驟相同，不同之處在於，所述第一雷射光束經第一反射鏡元件導入到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件導入到第二聚焦鏡的步驟包括：步驟S30，所述第一雷射光束經第一前置反射鏡組入射到衰減器中，所述第二雷射光束經第二前置反射鏡組入射到衰減器中；步驟S31，透過所述衰減器中的所述第一雷射光束入射到第一後置反射鏡組，透過所述衰減器中的所述第二雷射光束入射到第二後置反射鏡組；步驟S32，透過所述第一後置反射鏡組的所述第一雷射光束入射到所述第一聚焦鏡中，透過所述第二後置反射鏡組的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡中。

值得說明的是，本發明只給出最佳的一個實施例，不經過步驟S20和步驟S21的技術方案也能解決本發明技術問題，因此，不包括步驟S20和步驟S21的技術方案，也在本發明的保護範圍以內。

本發明的衰減器重復性好，適應於較高功率的雷射的衰減，能夠設置不同衰減度的雷射功率衰減，對於不同需求的雷射加工需求，可以快速滿足雷射功率調節，並且有效降低成本。

進一步地，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡 的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離的步驟之後包括：平台驅動機構控制所述加工平台的移動，以致根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。

值得說明的是，本發明的平台驅動機構可以設置於加工平台的底部，也可以設置於加工平台的其他部位，只要能夠穩定的驅動加工平台，保證加工平台上的待加工產品能夠平穩的移動的平台驅動機構，均能解決本發明的技術問題，均在本發明的保護範圍以內。

以上對發明的具體實施方式進行了詳細說明，但其只作為範例，本發明並不限制與以上描述的具體實施方式。對於本領域的技術人員而言，任何對該發明進行的等同修改或替代也都在本發明的範疇之中，因此，在不脫離本發明的精神和原則範圍下所作的均等變換和修改、改進等，都應涵蓋在本發明的範圍內。

1‧‧‧雷射器

2‧‧‧分光鏡

3‧‧‧第一聚焦鏡

4‧‧‧第一位移調整機構

5‧‧‧第二聚焦鏡

6‧‧‧第二位移調整機構

7‧‧‧工作平台

Claims (10)

1. 一種雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射加工系統包括雷射器、分光鏡、第一反射鏡元件、第二反射鏡元件、第一聚焦鏡、第二聚焦鏡、第一位移調整機構，第二位移調整機構和加工平台，所述分光鏡鄰近所述雷射器的輸出端設置，所述第一聚焦鏡和所述第二聚焦鏡均正對於加工平台，所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡分別設置於所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構上；所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到所述分光鏡中，所述分光鏡輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經所述第一反射鏡元件入射到所述第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經所述第二反射鏡元件入射到所述第二聚焦鏡中，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以用於調整所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。
2. 根據請求項1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射加工系統還包括擴束鏡和全反鏡，所述擴束鏡設置在所述雷射器與所述分光鏡之間，所述全反鏡設置在所述擴束鏡與所述分光鏡之間，所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到所述擴束鏡中，透過所述擴束鏡的單束雷射光束經所述全反鏡入射到所述分光鏡中。
3. 根據請求項1或2所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射加工系統還包括衰減器，所述第一反射鏡元件包括第一前置反射鏡組和第一後置反射鏡組，所述第二反射鏡元件包括第二前置反射鏡組和第二後置發射鏡組，所述分光鏡輸出第一雷射光束和第二雷射光束，所述第一雷射光束經所述第一前置反射鏡組入射到所述衰減器中，透過所述衰減器的所述第一雷射光束入射到所述第一後置反射鏡組，透過所述第一後置反射鏡組的所述第一雷射光束入射到所述第一聚焦鏡中；所述第二雷射光束經所述第二前置反射鏡組入射到所述衰減器中，透過所述衰減器的所述第二雷射光束入射到所述第二後置反射鏡組，透過所述第二後置反射鏡組的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡中。
4. 根據請求項3所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述雷射加工系統還包括平台驅動機構，所述待加工產品設置於所述加工平台上，所述平台驅動機構用於控制所述加工平台的移動，以用於根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。
5. 根據請求項4所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離為1um~1cm，所述加工軌迹的徑向寬度為1um~30um。
6. 根據請求項1所述的雷射加工系統，其特徵在於，所述分光鏡為DOE衍射分光鏡，所述DOE衍射分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分為所述第一雷射光束和所述第二雷射光束，所述第一雷射光束與所述第二雷射光束之間的角度為1°~80°；所述第一位移調整機構和所述第二位移調整機構為壓電陶瓷位移驅動機構、直線電機驅動機構或伺服電機驅動機構；所述雷射器為固體雷射器、氣體雷射器或準分子雷射器，所述雷射器發射出的雷射波長為10640nm，1064nm，532nm，355nm或266nm；所述第一反射鏡元件包括至少兩個第一角度鏡，所述第二反射鏡元件包括至少兩個第二角度鏡，所述第一角度鏡和所述第二角度鏡對所述雷射器發射出的雷射波長的反射率為0~100%，反射角度為0°~180°。
7. 一種應用請求項1~6任一項所述的雷射加工系統的雷射加工方法，其特徵在於，所述雷射加工方法包括如下步驟：分光鏡將雷射器發射出的單束雷射光束分光為第一雷射光束和第二雷射光束；所述第一雷射光束經第一反射鏡元件導入到第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經第二反射鏡元件導入到第二聚焦鏡，所述第一雷射光束、所述第二雷射光束分別透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡並行聚焦於加工平台上； 第一位移調整機構、第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。
8. 根據請求項7所述的雷射加工方法，其特徵在於，所述分光鏡將所述雷射器發射出的單束雷射光束分光為所述第一雷射光束和所述第二雷射光束的步驟包括：所述雷射器發射出的單束雷射光束入射到擴束鏡中，透過所述擴束鏡的單束雷射光束經全反鏡入射到所述分光鏡中；所述分光鏡將所述單束雷射光束分光為所述第一雷射光束和所述第二雷射光束。
9. 根據請求項7或8所述的雷射加工方法，其特徵在於，所述第一雷射光束經所述第一反射鏡元件導入到所述第一聚焦鏡中，所述第二雷射光束經所述第二反射鏡元件導入到所述第二聚焦鏡的步驟包括：所述第一雷射光束經第一前置反射鏡組入射到衰減器中，所述第二雷射光束經第二前置反射鏡組入射到所述衰減器中；透過所述衰減器中的所述第一雷射光束入射到第一後置反射鏡組，透過所述衰減器中的所述第二雷射光束入射到第二後置反射鏡組；透過所述第一後置反射鏡組的所述第一雷射光束入射 到所述第一聚焦鏡中，透過所述第二後置反射鏡組的所述第二雷射光束入射到所述第二聚焦鏡中。
10. 根據請求項9所述的雷射加工方法，其特徵在於，所述第一位移調整機構、所述第二位移調整機構分別控制所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的移動，以致調整透過所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離的步驟之後包括：平台驅動機構控制所述加工平台的移動，以致根據調整好的間距對待加工產品進行切割，形成加工軌迹，所述間距為所述第一聚焦鏡、所述第二聚焦鏡的所述第一雷射光束、所述第二雷射光束並行聚焦於所述加工平台上的兩點之間的距離。