激光掩膜加工方法与流程

本发明涉及激光加工，具体为一种激光掩膜加工方法。

背景技术：

1、激光焊接中，掩膜焊接因其速度快，精度高，从而应用越来越多。掩膜加工方法通常是线光斑配合掩膜板来实现的，其具有两个关键技术，一个是线光斑技术，一个是掩膜技术，而目前在线光斑技术中，都存在一个问题-能量均匀性不好。

2、线光斑一般都是从激光器光纤出来后，通过外光路整形一条状或其它形状，在整形过程中，激光形状由一个圆点状被整形成矩形及其它形状，在此过程中会造成激光能量的损失及能量分布不匀的情况。而能量不匀在掩膜焊接过程中会出现能量强的地方焊接过头，而能量弱的地方又没焊接上，从而导致塑料焊接质量不好及外观不良。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种激光掩膜加工方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种激光掩膜加工方法，包括以下步骤：

3、根据激光器的线光斑能量分布预设掩膜板的图形轨迹的线宽，且位于所述线光斑强能量处的线宽小于弱能量处；根据预设的掩膜板的图形轨迹制备掩膜板；

4、将制备后的所述掩膜板置于待加工产品上，且所述掩膜板图形轨迹与待加工产品的加工轨迹正对；

5、所述激光器发出的线光斑沿掩膜板线扫加工待加工产品。

6、进一步，根据所述线光斑能量分布将线光斑划分为弱能量段以及强能量段；将所述掩膜板划分为弱能量区以及强能量区，其中所述弱能量区为线光斑的弱能量段的作用区域，所述强能量区为线光斑的强能量段的作用区域，且位于所述强能量区的图形轨迹的线宽小于位于弱能量区的图形轨迹的线宽。

7、进一步，对所述激光器的线光斑进行整形，且整形后的所述线光斑具有一个强能量段以及两个弱能量段，所述强能量段位于两个弱能量段之间。

8、进一步，所述线光斑的能量沿弱能量段至强能量段的方向平滑增大，所述图形轨迹的线宽沿强能量区至弱能量区的方向平滑增大。

9、进一步，根据预设的掩膜板的图形轨迹对掩膜板进行激光毛化处理，所述掩膜板未毛化区域为掩膜板的图形轨迹。

10、进一步，于所述掩膜板的毛化区域敷设遮光耐高温材料，且对所述遮光耐高温材料进行加热固化。

11、进一步，于所述遮光耐高温材料的固化面以及所述掩膜板的图形轨迹处均敷设透明软胶。

12、进一步，所述掩膜板在进行毛化处理后，所述掩膜板的未毛化区域凸出毛化区域1-2mm。

13、进一步，制备后的所述掩膜板沿竖直方向移动，当待加工产品水平移动至所述掩膜板正下方时，所述掩膜板竖直下移至待加工产品上，且所述掩膜板的图形轨迹正对待加工产品的加工轨迹；

14、所述激光器发出的线光斑沿掩膜板线扫加工待加工产品后，所述掩膜板竖直上移，加工后产品移出所述激光器的加工区域。

15、进一步，沿所述线光斑的长度方向对其进行取点，采用光束质量分析仪检测所述线光斑各点位处的光斑能量，基于各点位处的光斑能量制备所述线光斑整体的能量分布图。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：在制备掩膜板时，先确定加工时激光器的线光斑能量分布，且根据该线光斑的能量分布来确定掩膜板的图形轨迹的各位置处的线宽，具体是与线光斑强能量处对应的线宽较窄，相反与线光斑弱能量处对应的线宽较宽。在实际加工时，将制备好的掩膜板置于待加工产品上，激光器的线光斑透过掩膜板对待加工产品进行加工，且该加工过程为线扫，加工效率非常高，同时通过掩膜技术，可以实现小于激光光斑大小的焊接，最高可以实现低至10微米级的高精度焊接。另外，通过掩膜板的线宽大小，能够控制激光照射在待加工产品上的能量，实验发现通过本方法设计的掩膜板，在具体焊接过程中，相较正常掩膜板焊接出的产品，在质量和外观上均有较大的提升。

1.一种激光掩膜加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，根据所述线光斑能量分布将线光斑划分为弱能量段以及强能量段；将所述掩膜板划分为弱能量区以及强能量区，其中所述弱能量区为线光斑的弱能量段的作用区域，所述强能量区为线光斑的强能量段的作用区域，且位于所述强能量区的图形轨迹的线宽小于位于弱能量区的图形轨迹的线宽。

3.如权利要求2所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，对所述激光器的线光斑进行整形，且整形后的所述线光斑具有一个强能量段以及两个弱能量段，所述强能量段位于两个弱能量段之间。

4.如权利要求2所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，所述线光斑的能量沿弱能量段至强能量段的方向平滑增大，所述图形轨迹的线宽沿强能量区至弱能量区的方向平滑增大。

5.如权利要求1所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，根据预设的掩膜板的图形轨迹对掩膜板进行激光毛化处理，所述掩膜板未毛化区域为掩膜板的图形轨迹。

6.如权利要求5所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，于所述掩膜板的毛化区域敷设遮光耐高温材料，且对所述遮光耐高温材料进行加热固化。

7.如权利要求6所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，于所述遮光耐高温材料的固化面以及所述掩膜板的图形轨迹处均敷设透明软胶。

8.如权利要求5所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，所述掩膜板在进行毛化处理后，所述掩膜板的未毛化区域凸出毛化区域1-2mm。

9.如权利要求1所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，制备后的所述掩膜板沿竖直方向移动，当待加工产品水平移动至所述掩膜板正下方时，所述掩膜板竖直下移至待加工产品上，且所述掩膜板的图形轨迹正对待加工产品的加工轨迹；

10.如权利要求1所述的激光掩膜加工方法，其特征在于，沿所述线光斑的长度方向对其进行取点，采用光束质量分析仪检测所述线光斑各点位处的光斑能量，基于各点位处的光斑能量制备所述线光斑整体的能量分布图。