[发明专利]一种激光刻蚀装置、方法及系统

权利要求书

1.一种激光刻蚀装置，包括激光器，用于出射激光束，所述装置沿所述激光束传播方向依次还包括：

扩束镜，用于对所述激光束扩束和准直；

扫描振镜，用于根据预设的扫描速率控制所述激光束的传播方向；

聚焦透镜，用于对所述激光束进行会聚；

所述装置还包括加工平台，其特征在于，所述加工平台包括承物台、第一旋转组件和第二旋转组件；

所述承物台用于承载固定刻蚀标的元件；

所述第一旋转组件和第二旋转组件的旋转轴垂直，所述第一旋转组件用于驱动所述承物台在所述承物台所处平面内旋转，所述第二旋转组件用于驱动所述承物台翻转；

所述装置还包括控制器，所述控制器与所述激光器、所述扫描振镜、所述第一旋转组件和所述第二旋转组件电连接。

2.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述激光器为紫外皮秒激光器或紫外飞秒激光器。

3.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述承物台还包括真空吸附装置，所述真空吸附装置用于将所述刻蚀标的元件固定在所述承物台上。

4.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述刻蚀标的元件为平板状结构，包括正面、底面和侧面，所述刻蚀标的元件至少一面上至少一区域涂覆或蒸镀有金属材料，所述刻蚀标的元件的底面与所述承物台紧贴，且所述底面覆盖所述承物台的台面。

5.根据权利要求1所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述加工平台还包括平移组件，所述平移组件用于驱动所述承物台平移。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述装置还包括与所述控制器连接的第一图像传感器和第二图像传感器；

在所述承物台处于水平状态时，所述第一图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面；在所述承物台翻转处于竖直状态时，所述第二图像传感器的视场角覆盖所述承物台的台面。

7.一种激光刻蚀方法，基于权利要求6所述的激光刻蚀装置，其特征在于，所述方法包括：

通过所述第一图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像，通过对所述正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹，按照所述正面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面进行刻蚀；

控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度，通过所述第二图像传感器采集所述刻蚀标的元件的正面图像，通过对所述正面图像进行处理确定侧面刻蚀轨迹，按照所述侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的一侧面进行刻蚀；

控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度，依次按照所述侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的至少一侧面进行刻蚀；

在所述刻蚀标的元件翻面后，通过所述第一图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的背面图像，通过对所述背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹，按照所述背面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的背面进行刻蚀。

8.根据权利要求7所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度或控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度之后还包括：

通过第二图像传感器采集固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像，识别所述正面图像中的标识图案，根据标志区判断所述刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面是否水平，若否，则控制所述第一旋转组件旋转调节所述刻蚀标的元件的待刻蚀的侧面至水平状态。

9.根据权利要求7所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹包括至少一个区段，所述按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹对所述刻蚀标的元件的正面或一侧面进行刻蚀包括：

控制激光器发射光激光束，驱动所述扫描振镜改变所述激光束方向，按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹的一区段刻蚀；

控制所述平移组件将所述承物台平移与所述区段对应距离，驱动所述扫描振镜按照所述正面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹的下一区段刻蚀。

10.一种激光刻蚀系统，基于权利要求6所述的激光刻蚀装置，包括：

第一图像传感器，用于采集水平固定于所述承物台上的刻蚀标的元件的正面图像和背面图像；

第二图像传感器，用于采集所述刻蚀标的元件由水平状态翻转90度变更为竖直状态后的正面图像；

控制器，用于获取所述正面图像和背面图像，通过对所述正面图像进行处理确定正面刻蚀轨迹和侧面刻蚀轨迹，通过对所述背面图像进行处理确定背面刻蚀轨迹，按照所述正面刻蚀轨迹、背面刻蚀轨迹或侧面刻蚀轨迹控制激光器和扫描振镜对所述刻蚀标的元件的正面、背面或侧面进行刻蚀；

所述控制器还用于控制所述第二旋转组件翻转所述承物台90度，将所述刻蚀标的元件由水平状态变更为竖直状态，将待刻蚀面由正面切换为一侧面；

所述控制器还用于在所述刻蚀标的元件为竖直状态时，控制所述第一旋转组件依次旋转预设角度，切换待刻蚀的侧面。