УСТРОЙСТВО ОБЛУЧЕНИЯ
EMITTER

ПЛОСКОСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству облучения для обеспечения обрабатывающего света для обработки объекта. Изобретение дополнительно относится к устройству обработки, способу обработки и компьютерной программе обработки, использующей это устройство облучения.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Заявка US2011/0165816 A1 описывает устройство излучения лазерного луча, которое излучает лазерный луч на элемент герметизации, расположенный между первой подложкой и второй подложкой для герметизации первой подложки и второй подложки. Лазерный луч имеет интенсивность луча, которая увеличивается от центральной части к конечной части лазерного луча на поверхности, которая является перпендикулярной направлению прохождения лазерного луча. Интенсивность луча в центральной части лазерного луча не больше, чем половина интенсивности луча в конечной части лазерного луча, причем профиль луча является симметричным относительно направления прохождения лазерного луча.
Если элемент герметизации является изогнутым, лазерный луч должен быть перемещен вдоль этой изогнутой линии, причем в этом случае на искривлении внутренняя часть элемента герметизации принимает большую интенсивность лазерного луча, чем внешняя часть элемента герметизации. Это может привести к неоднородной герметизации, которое может привести к ошибкам в герметизации.
WO 2011/021140 A2 раскрывает лазерное устройство, содержащее совокупность нескольких VCSEL большой области и один или несколько оптических элементов, предназначенных и скомпонованных, чтобы формировать изображения активных слоев VCSEL упомянутой совокупности в рабочей плоскости так, чтобы лазерное излучение, испущенное активными слоями всех VCSEL или подгрупп VCSEL упомянутой совокупности накладывалось в рабочей плоскости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является предоставление устройства облучения для обеспечения обрабатывающего света для обработки объекта, которая позволяет улучшать качество обработки объекта. Дополнительной задачей настоящего изобретения является предоставление способа изготовления для изготовления устройства облучения и для предоставления устройства обработки, способа обработки и компьютерной программы обработки, использующей устройство облучения.
В первом аспекте настоящего изобретения предоставлено устройство облучения для предоставления обрабатывающего света для герметизации объекта, причем устройство облучения содержит:
- группы источников света для генерирования света для обработки объекта,
- блок формирования изображения для формирования изображения группы источников света на рабочей плоскости, в которой объект должен быть герметизирован, таким образом генерируя обрабатывающий свет,
причем группы источников света и блок формирования изображения адаптируются таким образом, что на рабочей плоскости обрабатывающий свет производится с распределением интенсивности, которая конфигурируется таким образом, что, если распределение интенсивности интегрируется в пространственном направлении интеграции, результирующее распределение интегрированной интенсивности имеет понижение интенсивности, причем одна или несколько групп источников света являются управляемыми независимо от других из групп источников света для изменения распределения интегрированной интенсивности.
Так как распределение интегрированной интенсивности имеет понижение интенсивности, т.е. поскольку в некоторой позиции интегрированная интенсивность меньше, чем в смежных позициях, интегрированная интенсивность в позициях, располагаемых более близко к соответствующим концам интегрированного распределения интенсивности, является большей, чем в позиции понижения интенсивности. Другими словами, часть рабочей плоскости, которая охватывается более центральной частью распределения интенсивности, может принимать меньше интенсивности света, чем части рабочей плоскости, которые охватываются соответствующими концами распределения интенсивности, если распределение интенсивности и рабочая плоскость, в частности, объект, расположенный в рабочей плоскости, перемещаются друг относительно друга вдоль пространственного направления интеграции. Это является особенно выгодным, если обработка светом является светом герметизации, который перемещается вдоль линии герметизации, вдоль которой объект должен быть герметизирован, причем предварительно упомянутое пространственное направление интеграции является параллельным линии герметизации. В этом случае центральная часть линии герметизации принимает меньшую интенсивность света, чем внешние части линии герметизации, причем, поскольку, в общем, в элементе герметизации, который может использоваться для герметизации объекта и располагаться вдоль линии герметизации, удаление тепла является самым низким в центральной части элемента герметизации, это может привести к относительно однородной герметизации объекта вдоль линии герметизации.
В общем, степень однородности может быть уменьшена вдоль изогнутых частей линии герметизации, потому что внешняя часть искривления может принимать меньше интенсивности, чем внутренняя часть. Однако, так как по меньшей мере одна из групп источников света является индивидуально управляемой для изменения интегрированного распределения интенсивности, распределение интегрированной интенсивности может быть адаптировано таким образом, что элемент герметизации является относительно однородно облученным, даже если элемент герметизации не располагается вдоль прямой линии герметизации, но вдоль изогнутой линии герметизации. Это позволяет устройству облучения улучшать качество герметизации объекта и также улучшать качество дополнительных применений для обработки объекта, которые используют обработку светом, подобно применениям пайки или сварки.
Распределенная интенсивность, сгенерированная группами источников света и блоком формирования изображения в рабочей плоскости, является предпочтительно двумерным распределением интенсивности, является предпочтительно сконфигурированным таким образом, что интеграция этого двумерного распределения интенсивности вдоль направления, определенного линией обработки, в частности линией герметизации, приводит к одномерному распределению интегрированной интенсивности, располагающемуся вдоль линии, являющейся перпендикулярной линии обработки.
Должно быть отмечено, что интеграция распределения интенсивности, конечно, выполняется не математически посредством устройства облучения, но используется только для характеристики распределения интенсивности, сгенерированной посредством групп источников света и блока формирования изображения.
Источниками света являются лазеры поверхностного излучения с вертикальным объёмным резонатором (лазеры VCSEL).
Блок формирования изображения содержит один или несколько оптических элементов подобных одной или нескольким линзам, в частности одной или нескольким микролинзам и/или одной или нескольким цилиндрическим линзам. Блок формирования изображения может быть адаптирован для формирования изображения групп источников света резким или более расплывчатым способом.
Понижение интенсивности предпочтительно централизовано в распределении интегрированной интенсивности таким образом, что, если распределение интенсивности, сгенерированное в рабочей плоскости, и объекты перемещаются относительно друг друга в направлении пространственной интеграции вдоль линии обработки, центральная часть линии обработки принимает меньше интенсивности света, чем более внешние части линии обработки.
Предпочтительно, группы источников света и блок формирования изображения адаптируются таким образом, что распределение интегрированной интенсивности имеет первый максимум, вызванный посредством света, предоставленного группой из групп источников света, и второй максимум, вызванный посредством света, предоставленного другой группой из групп источников света, причем понижение интенсивности располагается между первым и вторым максимумом. Максимум может быть вызван посредством света, предоставленного посредством единственной группы, или посредством света, предоставленного несколькими группами источников света. Распределение интегрированной интенсивности с первым максимумом, вторым максимумом и промежуточным понижением интенсивности предпочтительно имеют M-форму, в частности приближенную M-форму.
По меньшей мере одна из групп, вызывающая первый максимум, и другая группа, вызывающая второй максимум, являются предпочтительно индивидуально управляемыми таким образом, что интегрированная интенсивность в позиции по меньшей мере одного из первого и второго максимума, соответственно, является уменьшаемой. Предпочтительная M-форма распределения интегрированной интенсивности может поэтому быть изменена таким образом, что по меньшей мере один пик M-формы понижается, в частности, так, что по меньшей мере один пик исчезает. Оригинальный пик может быть уменьшен до интегрированной интенсивности, являющейся меньшей, чем оригинальное промежуточное понижение интенсивности. Таким образом, если обрабатывающий свет перемещается в рабочей плоскости вдоль изогнутой линии обработки, внутренняя часть линии обработки может принимать меньше интенсивности света, в то время как внешняя часть линии обработки может принимать больше интенсивности света в тот же самый момент времени, причем, поскольку внутренняя часть линии обработки короче, чем внешняя часть линии обработки в искривлении, полная принятая интенсивность света, перпендикулярная линии обработки, которая принимается во время завершения перемещения вдоль изогнутой части линии обработки, может быть более однородной.
В варианте осуществления по меньшей мере одна из групп источников света является индивидуально управляемой таким образом, что глубина понижения интенсивности в распределении интегрированной интенсивности поддается модификации. Это позволяет устройству облучения адаптировать глубину понижения интенсивности к соответствующему процессу обработки таким образом, что обработка может быть выполнена с желаемым распределением интегрированной интенсивности. Это может дополнительно улучшать качество обработки объекта.
Группы источников света и блок формирования изображения могут быть адаптированы таким образом, что распределение интенсивности, производимое устройством облучения, содержит несколько параллельных линий света, причем в по меньшей мере одной из линий света распределение интенсивности имеет первый максимум и второй максимум с промежуточной, более низкой, интенсивностью. Например, все линий света могут иметь распределение интенсивности с первым максимумом, вторым максимумом и промежуточной, более низкой, интенсивностью. Или одна или несколько из линий света могут иметь другое распределение интенсивности, например, распределение однородной интенсивности. В варианте осуществления одна линия света имеет распределение интенсивности с первым максимумом, вторым максимумом и промежуточной, более низкой, интенсивностью, и другие линии света имеют распределения однородной интенсивности.
Устройство облучения предпочтительно скомпоновано таким образом, что несколько параллельных линий света являются перпендикулярными линиям герметизации, вдоль которых может быть расположен элемент герметизации. Кроме того, является предпочтительным расстояние между параллельными линиями света. Параллельные линии света предпочтительно являются индивидуально управляемыми таким образом, что распределение интенсивности может быть модифицировано также вдоль линии герметизации. Кроме того, также первый максимум и второй максимум в соответствующей линии света могут быть индивидуально управляемыми посредством управления соответствующими группами источников света, формирующими первый максимум и второй максимум, соответственно, для обеспечения устройству облучения модифицировать распределение интенсивности, перпендикулярное линии герметизации, в частности, если линия герметизации имеет прямые части и изогнутые части.
Интенсивность, в частности, распределение интенсивности, линий света может быть индивидуально модифицируемой для объяснения возможного наличия малых отличительных признаков, как в линии обработки, так и в окружении линии обработки, что может модифицировать количество поглощаемого света посредством, например, изменений поглощения и/или отражения в линии обработки или в окружении линии обработки. Например, металлические дорожки для электрических соединений могут пересекать линию обработки ниже линии обработки и могут отражать часть света, переданного через линию обработки, обратно в линию обработки таким образом, что интенсивность, поглощенная частью линии обработки, которая пересекается посредством металлических дорожек, может принимать большую интенсивность, чем другие части линии обработки, где металлические дорожки не пересекаются. Для того, чтобы учесть это отрицательное воздействие, интенсивность линии света, находящейся в плоскости металлической дорожки, может быть уменьшена таким образом, что поглощенная интенсивность в линии обработки может быть сохранена приблизительно постоянной, даже если металлические дорожки пересекают линию обработки под линией обработки. Линии света имеют поэтому, предпочтительно, измерение в направлении линии обработки, то есть в направлении перемещения, находящегося в порядке измерений отличительных признаков, например, металлических дорожек, которые, вероятно, увеличивают поглощение в линии обработки в том же направлении.
Группой источников света является, предпочтительно, двумерная совокупность источников света. Однако в варианте осуществления группа может также содержать только единственный источник света.
Группы источников света могут все быть индивидуально управляемыми, или несколько групп могут быть объединены таким образом, что получающаяся комбинация является управляемой независимо от других групп источников света. Устройство облучения может содержать несколько из этих комбинаций, причем каждая из этих комбинаций групп источников света может быть индивидуально управляемой.
Предпочтительно, источники света по меньшей мере двух групп имеют различные формы. Например, источники света по меньшей мере одной группы могут быть треугольной, прямоугольной или приблизительно конической формы. Это позволяет подгонять распределение интенсивности по желанию, при помощи некоторых форм источников света.
В варианте осуществления устройство облучения содержит две группы, каждая группа содержит компоновку источников света, причем линейные компоновки этих двух групп являются параллельными друг другу. Это двурядное решение позволяет подсоединять электрическим способом источники света к внешней стороне, например, через проводное соединение.
Блок формирования изображения может содержать микролинзы, назначенные на источники света, таким образом, что для формирования изображения соответствующего источника света используется соответствующая микролинза, причем по меньшей мере для одного источника света, эта микролинза является асимметрично расположенной относительно источника света, таким образом, что центр микролинзы не совпадает с центром источника света. Посредством компоновки соответствующих микролинз асимметрично относительно соответствующего источника света изображение соответствующего источника света, которое дает вклад в конечное распределение интенсивности на рабочей плоскости, может быть перемещено по желанию в рабочей плоскости для получения желаемого распределения интенсивности. Например, для генерирования первого максимума распределения интегрированной интенсивности, скомпонованного перед понижением интенсивности относительно пространственного направления, центры микролинз могут быть скомпонованы на концах соответствующих источников света, формируя этот первый максимум относительно пространственного направления. Соответственно, для формирования второго максимума распределения интегрированной интенсивности позади понижения интенсивности распределения интегрированной интенсивности относительно пространственного направления, центры соответствующих микролинз могут быть скомпонованы на передних концах соответствующих источников света, формируя второй максимум распределения интегрированной интенсивности относительно пространственного направления.
Блок формирования изображения может быть адаптирован для формирования изображения групп источников света на рабочей плоскости, таким образом, что изображения различных групп источников света накладываются в рабочей плоскости. Это может привести к дополнительно выровненному распределению интенсивности.
Изображение групп источников света на рабочей плоскости может быть выполнено таким образом, что изображения, которые накладываются, резко изображаются на рабочей плоскости. Альтернативно, изображение может быть выполнено таким образом, что изображение различных групп источников света является более расплывчатым, то есть изображение может быть не в фокусе. Например, блок формирования изображения может быть адаптирован для формирования изображения первой плоскости, которая располагается впереди или позади второй плоскости, в которой источники света располагаются и в которой свет различных групп источников света накладывается резко на рабочую плоскость.
Устройство облучения может дополнительно содержать по меньшей мере один блок обнаружения теплового излучения, скомпонованный смежно с группой источников света для измерения температуры в рабочей плоскости, таким образом, что группа источников света является управляемой посредством блока управления в зависимости от измеренной температуры. В частности, если устройство облучения используется для герметизации объекта вдоль линии герметизации, причем устройство облучения и объект перемещаются друг относительно друга таким образом, что свет герметизации перемещается вдоль линии герметизации в варианте осуществления, устройство облучения содержит несколько блоков обнаружения теплового излучения, которые располагаются вдоль линии, являющейся перпендикулярной направлению перемещения герметизирующего света, для измерения температурного профиля, перпендикулярного линии герметизации. Кроме того, группы источников света предпочтительно адаптируются таким образом, что распределение интегрированной интенсивности может быть модифицировано вдоль пространственного направления, являющегося перпендикулярным линии герметизации. Это позволяет модифицировать распределение интегрированной интенсивности в пространственном направлении, которое является перпендикулярным линии герметизации, в зависимости от температурного профиля, измеренного вдоль того же самого пространственного направления для генерирования желаемого температурного профиля в элементе герметизации, который может быть скомпонован вдоль линии герметизации. Это управление процессом герметизации, зависящее от температурного профиля, может дополнительно улучшать качество герметизации объекта.
Является дополнительно предпочтительным, что одна или несколько из групп источников света являются управляемыми независимо от других из групп, таким образом, что распределение интенсивности является модифицируемым в двух различных пространственных направлениях. В частности, группы источников света могут быть индивидуально управляемыми для модифицирования распределения интенсивности в двух различных пространственных направлениях. Два различных пространственных направления являются предпочтительно перпендикулярными друг другу. В частности, распределение интенсивности может являться модифицируемым в первом пространственном направлении, являющимся перпендикулярным линии герметизации, вдоль которой выполняется процедура герметизации, и во втором пространственном направлении, которое является перпендикулярным первому пространственному направлению, то есть второму пространственному направлению вдоль линии герметизации. Это позволяет адаптировать распределение интенсивности вдоль первого пространственного направления для рассмотрения, например, необходимых изменений в распределении интенсивности в прямых частях линии герметизации и в изогнутых частях линии герметизации, и во втором пространственном направлении для рассмотрения того, что, даже если линия герметизации не изменяет свою форму, то есть даже если линия герметизации остается прямой или имеет постоянную изогнутость, различные интенсивности могут быть желаемы, так как окружение соответствующей части линии герметизации имеет, например, различные свойства поглощения и/или свойства отражения, которые могут привести к различным температурам вдоль линии герметизации, если интенсивность света не изменяется. Таким образом, индивидуальное управление группами источников света в первом и втором пространственных направлениях может привести к дополнительному улучшению качества объекта герметизации.
Кроме того, по меньшей мере некоторые группы источников света могут быть индивидуально управляемыми таким образом, чтобы вдоль пространственного направления, которое является предпочтительно перпендикулярным линии обработки, интегрированный профиль интенсивности мог быть генерирован, который имеет два внешних максимума интенсивности с промежуточным понижением интенсивности, причем пространственная ориентация этого пространственного направления, вдоль которого распределение интегрированной интенсивности имеет эту приближенную M-форму, может быть модифицирована. В этом примере интегрированной интенсивностью является распределение интенсивности в рабочей плоскости, интегрированной в направлении, в котором располагается линия обработки. Например, группы источников света могут быть индивидуально управляемыми таким образом, что пространственная ориентация этого пространственного направления может быть модифицирована поэтапно на 45 градусов или поэтапно на меньшее количество градусов. Это может позволять устройству обработки, содержащему устройство облучения, удерживать обрабатывающий свет вдоль линии обработки таким образом, что пространственное направление, в котором распределение интегрированной интенсивности имеет приближенную М-форму, является всегда по существу перпендикулярным линии обработки, без вращения устройства облучения, даже если линия обработки изгибается. Это позволяет улучшить качество обработки объекта без необходимости требования вращения механического средства, устройства облучения.
Группы источников света могут быть скомпонованы на одной или нескольких подложках так, что одна или несколько подложек содержат светоизлучающие области и не светоизлучающие области, причем не светоизлучающие области адаптируются для поглощения и/или рассеивания света, попадающего на не светоизлучающие области, таким образом, что свет, отраженный обратно от рабочей плоскости, не отражается обратно на рабочую плоскость. Например, не светоизлучающие области могут быть абсорбирующими, наклоненными относительно светоизлучающих областей или адаптированными для рассеивания света в произвольных направлениях. Это уменьшает вероятность «фантомных изображений» источников света на рабочей плоскости, вызванных отраженным светом, таким образом, дополнительно улучшается качество обработки объекта.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлено устройство обработки для обработки объекта вдоль линии обработки, причем устройство обработки содержит:
- устройство облучения для обеспечения обрабатывающего света по п. 1 формулы изобретения,
- блок перемещения для перемещения устройства облучения и объекта друг относительно друга таким образом, что обрабатывающий свет перемещается вдоль линии обработки.
В другом аспекте настоящего изобретения обеспечен способ изготовления для изготовления устройства облучения для обеспечения обрабатывающего света для обработки объекта, причем способ изготовления содержит:
- обеспечение групп источников света для генерирования света для обработки объекта,
- обеспечение блока формирования изображения для формирования изображения групп источников света на рабочей плоскости, в которой объект должен быть герметизирован, для генерирования обрабатывающего света,
- объединение групп источников света и блока формирования изображения для получения устройства облучения,
причем группы источников света и блок формирования изображения конфигурируются и объединяются таким образом, что на рабочей плоскости обрабатывающий свет является формируемым с распределением интенсивности, которая конфигурируется таким образом, что, если распределение интенсивности является интегрированным в пространственном направлении интеграции, результирующее распределение интегрированной интенсивности имеет понижение интенсивности, причем одна или несколько групп источников света являются управляемыми независимо от других из групп для модифицирования распределения интенсивности.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения представляется способ обработки для обработки объекта вдоль линии обработки, причем способ обработки содержит:
- обеспечение обрабатывающего света посредством устройства облучения по пункту 1 формулы изобретения,
- перемещение устройства облучения и объекта друг относительно друга таким образом, что обрабатывающий свет перемещается вдоль линии обработки посредством блока перемещения.
В другом аспекте настоящего изобретения представляется компьютерная программа обработки для обработки объекта на рабочей плоскости, причем компьютерная программа обработки содержит средство кода программы для вынуждения устройства обработки по пункту 1 формулы изобретения выполнять этапы способа обработки по пункту 14 формулы изобретения, когда компьютерная программа обработки запускается на компьютере, управляющим устройством обработки.
Необходимо понимать, что устройство облучения по пункту 1 формулы изобретения, устройство обработки по пункту 12 формулы изобретения, способ изготовления по пункту 13 формулы изобретения, способ обработки по пункту 14 формулы изобретения и компьютерная программа по пункту 15 формулы изобретения имеют подобные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
Необходимо понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения может также быть любой комбинацией зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны из и объяснены посредством ссылок на варианты осуществления, описанные ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На нижеследующих чертежах:
Фиг. 1 показывает схематично и в качестве примера вариант осуществления устройства обработки для обработки объекта вдоль линии обработки,
Фиг. 2 схематично и примерно иллюстрирует возможную позицию обрабатывающего света относительно линии обработки,
Фиг. 3 показывает схематично и примерно группы источников света устройства облучения устройства обработки,
Фиг. 4 показывает схематично и примерно устройство облучения устройства обработки,
Фиг. 5 показывает схематично и примерно распределение интегрированной интенсивности обрабатывающего света,
Фиг. 6 и 8 показывают схематично и примерно дополнительные варианты осуществления групп источников света устройства облучения,
Фиг. 7 и 9 показывают схематично и примерно распределения интегрированной интенсивности обрабатывающего света, сгенерированного группами источников света, показанных на Фиг. 6 и 7 соответственно,
Фиг. 10 показывает схематично и примерно дополнительный вариант осуществления устройства облучения устройства обработки,
Фиг. 11 показывает схематично и примерно дополнительный вариант осуществления групп источников света с промежуточными блоками обнаружения теплового излучения,
Фиг. 12 и 13 показывают схематично и примерно различные виды сбоку дополнительного варианта осуществления устройства облучения устройства обработки,
Фиг. 14 показывает схематично и примерно распределение групп источников света варианта осуществления устройства облучения, показанного на Фиг. 12 и 13,
Фиг. 15 иллюстрирует профили интенсивности и профили интегрированной интенсивности обрабатывающего света, сгенерированного устройством облучения, показанным на Фиг. 12 и 13,
Фиг. 16 показывает блок-схему, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа обработки для обработки объекта вдоль линии обработки,
Фиг. 17 показывает дополнительную блок-схему, примерно иллюстрирующую способ изготовления для изготовления устройства облучения для обеспечения обрабатывающего света для обработки объекта, и
Фиг. 18 и 19 схематично и примерно показывают дополнительные варианты осуществления распределений групп источников света устройства облучения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фиг. 1 показывает схематичный и примерный вариант осуществления устройства обработки для обработки объекта вдоль линии обработки. В этом варианте осуществления устройством 1 обработки является устройство герметизации для герметизации объекта вдоль линии герметизации. Устройство 1 герметизации содержит устройство 10 облучения для обеспечения света 11 герметизации и блок 9 перемещения для перемещения устройства 10 облучения и объекта 3 и, таким образом, элемента 5 герметизации относительно друг друга, таким образом, что свет 11 герметизации перемещается вдоль линии герметизации, вдоль которой располагается элемент 5 герметизации. В этом варианте осуществления объектом, который должен быть герметизирован, является блок 3 излучения органического света, включающий в себя по меньшей мере одно органическое устройство излучения света, в котором по меньшей мере один органический уровень включает в себя уровень эмиссии, помещенный между первым электродом и вторым электродом. Первый электрод и второй электрод могут функционировать в качестве анода для инжекции дырок и катода для инжекции электронов, соответственно. Органический блок 3 излучения света является хорошо известным таким образом, что технические подробности органического блока 3 излучения света не показываются на Фиг. 1 по причинам ясности. В других вариантах осуществления также другой объект может быть герметизирован посредством устройства 1 герметизации.
Объект 3 располагается между первой подложкой 2 и второй подложкой 4, причем элемент 5 герметизации, окружающий объект 3, располагается между первой и второй подложками 2, 4. Первая подложка 2 может быть изолирующей подложкой, которая изолирует объект 3, скомпонованный на второй подложке 4. Первая подложка 2, являющаяся предпочтительно изолирующей, является пропускающей свет для света 11 герметизации для обеспечения свету 11 герметизации нагревать элемент 5 герметизации между первой и второй подложками 2, 4.
Подложки 2, 4 могут быть стеклянными подложками. Элемент 5 герметизации является предпочтительно стеклокерамическим припоем, который расплавляется светом 11 герметизации для герметизации изолирующей первой подложки 2 со второй подложкой 4. Вторая подложка 4 крепится посредством элемента 6 крепления, который может зажимающими элементами или другими элементами крепления в фиксированной позиции относительно перемещаемого стола 7. Стол 7 является перемещаемым посредством блока 9 перемещения таким образом, что объект 3, в частности, элемент 5 герметизации, может быть перемещен относительно устройства 10 облучения для удерживания света 11 герметизации вдоль линии герметизации, вдоль которой располагается элемент 5 герметизации.
Фиг. 2 показывает схематичное и примерное распределение объекта 3, элемента 5 герметизации и первого изоляционного основания 2 в виде сверху, причем ссылочная позиция 13 указывает свет герметизации на элементе 5 герметизации, и стрелка 14 указывает фактическое направление перемещения света 13 герметизации относительно элемента 5 герметизации.
Устройство 1 герметизации дополнительно содержит источник 8 мощности для обеспечения электрической мощности для обеспечения устройству 10, излучающему свет облучать светом 11 герметизации и блок 12 управления для управления источником 8 мощности устройство 10 облучения и электродвигатель 9. Так как электродвигатель 9 перемещает объект 3, в частности, элемент 5 герметизации, относительно устройства 10 облучения, электродвигатель 9 может быть рассмотрен как являющийся блоком перемещения для перемещения устройства 10 облучения и объекта 3 друг относительно друга таким образом, что свет 11 герметизации перемещается вдоль линии герметизации. В других вариантах осуществления блок перемещения может только перемещать устройство облучения относительно объекта для перемещения света герметизации вдоль линии герметизации, или блок перемещения может перемещать и устройство облучения, и объект, в частности, элемент герметизации друг относительно друга для перемещения света герметизации вдоль линии герметизации.
Устройство 10 облучения содержит несколько групп 20, 21, 22 источников света для генерирования света для герметизации объекта 3, который является схематично и примерно показанным на Фиг. 3. Фиг. 3 также показывает систему координат с осью X и осью Y, причем ось Y параллельна направлению 14 перемещения показанному на Фиг. 2. Первая группа 20 содержит треугольные источники света 24, скомпонованные на подложке 14. Вторая группа 21 прямоугольных источников 26 света располагается на подложке 30, и третья группа 22 треугольных источников 28 света располагается на подложке 31. Три группы 20, 21, 22 источников света располагаются вдоль линии, являющейся параллельной оси X. В других вариантах осуществления три группы 20, 21, 22 источников света могут также быть скомпонованы в различных позициях (на оси) Y. Также порядок этих трех групп в направлении Х может быть модифицирован. Например, в направлении Х во-первых группы 20, 22 с треугольно сформированными источниками света, и затем группа 21 с прямоугольно сформированными источниками света может быть скомпонована. Вид суперпозиции (наложения) изображений источников света на рабочей плоскости по существу определяется посредством распределения микролинз относительно источников света, как будет описано дополнительно ниже. В этом варианте осуществления каждая группа 20, 21, 22 содержит два ряда источников 24, 26, 28 света, которые являются параллельными друг другу, причем каждая линия источников 24, 26, 28 света содержит три источника света.
Устройство 10 облучения дополнительно содержит блок 16 изображения для формирования изображения групп 20, 21, 22 источников света на рабочей плоскости, в которой объект 3 должен быть герметизирован, для генерирования света 11 герметизации, который схематично и примерно показан на Фиг. 4.
На Фиг. 4 изображение второй группы 21 источников 26 света на рабочей плоскости 17 является примерно показанным. Блок 16 изображения содержит три совокупности микролинз, которые соответствуют группам, то есть совокупности источников света соответствующих групп 20, 21, 22, таким образом, что каждому источнику света назначается соответствующая микролинза. Фиг. 4 показывает схематичную и примерную совокупность 50 микролинз для второй группы 21 источников 26 света. Блок 16 изображения дополнительно содержит оптический элемент 19 для формирования изображения света от микролинз на рабочей плоскости 17. Предпочтительно, для формирования изображения света от микролинз различных групп источников света, используется один и тот же оптический элемент 19, который, предпочтительно, является оптической линзой.
На Фиг. 3 пунктирные линии 25, 27, 29 указывают пространственные положения центров соответствующих микролинз, используемых для формирования изображения соответствующих источников 24, 26, 28 света. Как видно на Фиг. 3 и 4, центры микролинз для второй группы 21 совпадают с центрами источников 26 света второй группы 21, тогда как микролинзы для первой группы 20 источников 24 света и для третьей группы 22 источников света 28, асимметрично располагаются относительно соответствующих источников света, таким образом, что центр соответствующей микролинзы не совпадает с центром соответствующего источника света. В частности, относительно источников 24 света первой группы 20 центры соответствующих микролинз совпадают с концом соответствующих источников света при увеличении в направлении Х, тогда как центры соответствующих микролинз для формирования изображения источников 28 света третьей группы 22 совпадают с концами соответствующих источников 28 света при уменьшении в направлении оси X.
Источники света, предпочтительно, располагаются в центральной плоскости микролинз, таким образом, что расстояние 18 между источниками света и микролинзами, предпочтительно, равно фокальному расстоянию микролинз. Кроме того, рабочая плоскость 17 находится предпочтительно в фокальной плоскости оптического элемента 19 таким образом, что расстояние 20 между рабочей плоскостью 17 и оптическим элементом 19, предпочтительно, равно фокальному расстоянию оптического элемента 19.
Распределение интенсивности, сгенерированное группами источников света и блоком изображения в рабочей плоскости, является двумерным распределением интенсивности. Интеграция этого двумерного распределения интенсивности вдоль направления, определенного линией герметизации, приводит к одномерному распределению интегрированной интенсивности, которое располагается вдоль линии, являющейся перпендикулярной линии герметизации.
Группы 20, 21, 22 источников света и блок 16 изображения адаптируются таким образом, что на рабочей плоскости 17 свет 11 герметизации является формируемым с распределением интегрированной интенсивности, имеющим понижение интенсивности вдоль пространственного направления, являющегося, в настоящем варианте осуществления, направлением Х, и что одна или несколько из групп 20, 21, 22 источников света являются управляемыми независимо от других из групп для модифицирования распределения интегрированной интенсивности. Предпочтительно, распределение интегрированной интенсивности имеет первый максимум, вызванный светом, выданным посредством первой группы 20 и второй максимум, вызванный светом третьей группы 22, в которой понижение интенсивности располагается между первым максимумом и вторым максимумом. Распределение интегрированной интенсивности вдоль направления Х имеет поэтому, предпочтительно, по существенно, M-форму.
По меньшей мере одна из первой группы 20 и третьей группы 22 являются индивидуально управляемыми таким образом, что интегрированная интенсивность в позиции по меньшей мере одного из первого максимума и второго максимума, соответственно, является уменьшаемой. Также вторая группа 21 источников света может быть индивидуально управляемой для модифицирования высоты понижения интенсивности между первым максимумом и вторым максимумом. Предпочтительная М-форма распределения интегрированной интенсивности вдоль оси X может поэтому быть модифицирована таким образом, что по меньшей мере один пик М-формы снижается, в частности, таким образом, что по меньшей мере один пик исчезает. Это позволяет рассматривать перемещение света 11 герметизации через искривление элемента 5 герметизации без более сильного нагревания внутренней части элемента 5 герметизации в искривлении, чем внешней части элемента 5 герметизации в искривлении. Предпочтительно, распределение интенсивности является управляемым таким образом, что элемент 5 герметизации нагревается однородно вдоль линии, являющейся перпендикулярной линии герметизации, вдоль которой элемент 5 герметизации располагается, также как в изогнутой части элемента 5 герметизации.
i
с
Фиг. 5 показывает схематично и примерно интегрированную интенсивность I, являющуюся интенсивностью в рабочей плоскости 17 интегрированной вдоль направления Y в зависимости от положения Х. Таким образом, Фиг. 5 схематично и примерно показывает распределение интегрированной интенсивности вдоль линии, являющейся перпендикулярной линии герметизации. Распределение интегрированной интенсивности формируется из трех частей 120, 121, 122. Первая часть 120 вызывается посредством света первой группы 20 источников света. Вторая часть 121 вызывается посредством света второй группы 21 источников света, и третья часть 122 вызывается посредством света третьей группы 22 источников света. Интегрированная интенсивность содержит первый максимум, второй максимум и промежуточное понижение интенсивности. Профиль интегрированной интенсивности предпочтительно используется, если свет 11 герметизации перемещается вдоль прямой линии герметизации. Если линия герметизации изгибается, интенсивность первой группы 20 или второй группы 22 может быть уменьшена, в частности, соответствующая группа может быть выключена для уменьшения интенсивности первой части 120 или второй части 122, соответственно, распределения интегрированной интенсивности. Это позволяет модифицировать распределение интегрированной интенсивности, таким образом, что оно соответствует изогнутой линии герметизации. На Фиг. 5 координата Х указывает позицию Х центра элемента 5 герметизации.
Фиг. 6 показывает схематично и примерно другой вариант осуществления групп 220, 221, 222 источников 224, 226, 228 света, которые могут использоваться устройством 10 облучения. Как видно на Фиг. 6, источники 224, 226, 228 света этих трех групп 220, 221, 222 имеют одинаковую форму, но различные ориентации. Кроме того, также на Фиг. 6 пунктирные линии 225, 227, 229 указывают, что микролинзы располагаются по центру относительно источников 226 света второй группы 221 и асимметрично располагаются относительно источников 224, 228 света первой и третьей групп 220, 222, и также в этом варианте осуществления источники 224, 226, 228 света располагаются на соответствующих подложках 214, 230, 231. Получающаяся интегрированная интенсивность зависит от положений Х схематично и примерно показанных на Фиг. 7.
Как видно на Фиг. 7, также в этом варианте осуществления интегрированная интенсивность содержит первую часть 320, вызванную посредством света первой группы 220 источников света, вторую часть 321, вызванную светом второй группы 221 источников света, и третью часть 322, вызванную светом третьей группы 222 источников света. Интегрированная интенсивность, показанная на Фиг. 7, является по существу M-формы в пространственном направлении, являющимся параллельным оси X, в которой один максимум распределения интегрированной интенсивности может быть уменьшен, в частности, выключен, когда свет герметизации удерживается вдоль изогнутой части линии герметизации.
Фиг. 8 показывает схематичный и примерный дополнительный вариант осуществления различных групп источников света, которые могут использоваться устройством 10 облучения. Обе группы 420, 421 содержат, по существу, два источника 424, 426 света конической формы скомпонованные на линии, являющейся параллельной оси Y, причем источники 424, 426 света располагаются на соответствующих основаниях 414, 430, и причем источники света различных групп имеют одинаковую форму, но они вращаются на 180° друг относительно друга. В этом варианте осуществления центры источников 424, 426 света совпадают с центрами микролинз, как обозначено пунктирными линиями 425, 427.
Фиг. 9 показывает схематичное и примерное распределение интегрированной интенсивности, которое является интегрированной интенсивностью вдоль направления Y в рабочей плоскости, в зависимости от координаты Х. Также в этом варианте осуществления результирующее распределение интегрированной интенсивности имеет, по существу, M-форму, причем посредством уменьшения интенсивности одной из групп 420, 421 источников света, в частности посредством выключения одной из групп 420, 421, часть 521, которая вызывается второй группой 421 источников света или часть 520, которая вызывается первой группой 420 источников света, может быть уменьшена, в частности, удалена из распределения интегрированной интенсивности. Таким образом, также в этом варианте осуществления распределение интенсивности может быть модифицировано таким образом, что оно соответствует изогнутой части линии герметизации.
Устройство 10 облучения поэтому, предпочтительно, адаптируется таким образом, что оно предоставляет распределение интегрированной интенсивности в рабочей плоскости, которая имеет приближенную M-форму, в направлении Х, которое перпендикулярно линии герметизации, причем в центре линии герметизации предоставляется меньше интенсивности, потому что отвод тепла является самым низким в центре элемента герметизации. Кроме того, устройство облучения предоставляет возможность адресации для уменьшения интенсивности по меньшей мере в одном рукаве распределения интегрированной интенсивности M-формы, когда свет герметизации перемещается вокруг закругленного угла вдоль следа вдоль траектории герметизации, то есть вдоль линии герметизации.
Источниками света являются, предпочтительно, лазеры VCSEL, причем различные группы лазеров VCSEL, предпочтительно, индивидуально адресуемы посредством соответствующих подаваемых токов и изображенных на целевой плоскости, то есть рабочей плоскости. Лазеры VCSEL могут иметь различные формы, как схематично и примерно показано на Фиг. 3, 6 и 8, причем суперпозиция изображений источника света показывается на соответствующих Фиг. 5, 7, 9. Различные группы предпочтительно предоставляются с индивидуальными подачами токов, таким образом, что индивидуальные параметры настройки мощности возможны и таким образом, профиль интенсивности может быть адаптирован, как требуется. Например, более низкая мощность может быть обеспечена для внутреннего плеча распределения интегрированной интенсивности M-формы в искривлении.
Фиг. 6 и 7 показывают конфигурацию, которая позволяет более радикальные различия между центральным понижением и плечами, в частности, максимумами. Кроме того, в варианте осуществления, показанном на этих фигурах, только одна форма VCSEL является необходимой, то есть отличается просто ориентация микросхем индивидуальных групп. Фиг. 8 и 9 показывают альтернативу только с двумя различными группами, которые обе используют одинаковую форму VCSEL. В этом варианте осуществления каждая группа содержит линейное распределение источников света, причем линейные распределения этих двух групп являются параллельными друг другу. Эта конфигурация сокращает количество линий адресации и, особенно, предлагает двурядное решение, причем все электрические соединения могут быть сделаны с помощью проводов, подведенных к внешней стороне.
Устройство облучения может дополнительно включать в себя блоки обнаружения теплового излучения, скомпонованные смежно с группами источников света для измерения температуры на рабочей плоскости, таким образом, что группы источников света являются управляемыми в зависимости от измеренной температуры посредством блока 12 управления. Таким образом, температура, измеренная блоками обнаружения теплового излучения, может быть выдана на блок 12 управления для обеспечения блоку управления управлять мощностью, подаваемой различным группам источников света в зависимости от измеренной температуры. Предпочтительное распределение блоков обнаружения теплового излучения будет описываться с ссылкой на дополнительный вариант осуществления 610 устройства облучения, которое может использоваться посредством устройства 1 герметизации вместо устройства 10 облучения, описанного выше с ссылкой на Фиг. 3-9.
Устройство 610 облучения, которое схематично и примерно показывается в виде сбоку на Фиг. 10, содержит несколько групп 620 лазеров VCSEL, скомпонованных на подложке 614. Каждая группа лазеров VCSEL 620 является предпочтительно двумерной совокупностью лазеров VCSEL. Между группами 620 располагаются блоки 621 обнаружения теплового излучения лазеров VCSEL. Распределение блоков 621 обнаружения теплового излучения на подложке 614 между группами 620 из источников света схематично и примерно показывается на Фиг. 11.
Как видно на Фиг. 11, в этом варианте осуществления устройство облучения содержит 3×3 совокупность групп 620 источников света, причем три группы источников света, которые располагаются вдоль линии, являющейся параллельной оси Y, являются электрически подсоединенными к источнику 8 мощности таким образом, что каждый ряд групп 620 источников света, который является параллельным оси Y, может индивидуально управляться независимо от других рядов. Блоки 621 обнаружения теплового излучения располагаются вдоль линии, являющейся параллельной оси X, таким образом, что блоки 621 обнаружения теплового излучения могут использоваться для измерения температурного профиля вдоль линии, являющейся перпендикулярной линии герметизации. Блок 12 управления может быть адаптирован для управления источником 8 мощности таким образом, что на три различных ряда групп 620 источников света индивидуально подается мощность в зависимости от температурного профиля, измеренного посредством блоков 621 обнаружения теплового излучения таким образом, что получается желаемый предварительно определенный температурный профиль. В частности, блок 12 управления может быть адаптирован для управления источником 8 мощности таким образом, что сгенерированный температурный профиль вдоль направления, являющегося перпендикулярным линии герметизации, являются на столько однородным, на сколько возможно.
Устройство 610 облучения дополнительно содержит блок 616 формирования изображения для формирования изображения групп 620 источников света на рабочей плоскости, в которой объект должен быть герметизирован, для генерирования света герметизации. Результирующее распределение интенсивности на рабочей плоскости указывается посредством ссылочной позиции 13. Лучи, указанные на Фиг. 10 и также дополнительно на Фиг. 4, 12 и 13, являются только показанными в иллюстративных целях и не обязательно показывают точные пути луча.
Блок 616 формирования изображения, являющийся оптическим элементом, таким как линза и группа 620 источников света, располагается таким образом, что изображения различных групп источников света накладываются на рабочую плоскость. Группы 620 источников света и оптический элемент 616 могут поэтому конфигурироваться таким образом, что группы 620 источников света изображаются не резко на рабочей плоскости, но накладывают на рабочую плоскость немного расплывчатые изображения. Например, оптический элемент 616 может быть адаптирован для резкого изображения плоскости между группами 620 источников света и оптическим элементом 616 на рабочей плоскости, причем на изображенной плоскости между группами 620 источников света и оптическим элементом 616 накладывается свет различных групп 620 источников света.
Излучение 623 тепла из рабочей плоскости может пересекать оптический элемент 616 и может быть обнаружено посредством блоков 621 обнаружения теплового излучения.
Таким образом, между микросхемами VCSEL, блоки обнаружения теплового излучения могут быть помещены туда, причем свет, сгенерированный группами источников света, и излучение тепла могут использовать одинаковую оптику изображения. Блоки обнаружения теплового излучения предпочтительно содержат фотодиоды и фильтры перед фотодиодами для обеспечения, по существу, только излучению тепла восприниматься фотодиодами. Вместо фотодиодов также могут использоваться другие устройства восприятия света.
Восприятие длины волны блоков обнаружения теплового излучения, предпочтительно, выбирается так, чтобы быть намного более длинной, чем эмиссия лазера, для отделения теплового излучения от элемента 5 герметизации, конкретно от материала стеклянного припоя, от излучения лазера. Например, группы источников света могут испускать длину волны приблизительно 808 нм и блоки обнаружения теплового излучения могут быть адаптированы для измерения излучения, имеющего длину волны больше чем 1500 нм.
Блоки обнаружения теплового излучения, предпочтительно, ассоциируются с индивидуальными линиями адресации групп источников света, причем происходит измерение температурного профиля через линию герметизации, то есть перпендикулярно линии герметизации, и контур обратной связи может быть обеспечен. Контур обратной связи, предпочтительно, содержит блоки обнаружения теплового излучения для измерения температурного профиля, блок управления и источник мощности. Источник мощности может содержать индивидуальные группы подачи мощности, которые связаны с блоком 12 управления для разрешения блоку 12 управления связываться с индивидуальными группами подачи мощности, причем каждая группа подачи мощности может быть подсоединена к соответствующему ряду трех групп источников света, показанных на Фиг. 11. Блок управления может быть адаптирован для, например, модифицирования тока через внешние группы источников света для реализации ровного температурного профиля.
В следующем дополнительном варианте осуществления устройства облучения, которое может быть использовано вместо устройства 10 облучения, описанного выше со ссылкой на Фиг. 1-9 посредством устройства 1 герметизации, будет примерно и схематично описываться с ссылкой на Фиг. 12-15.
Фиг. 12 и 13 показывают различные виды сбоку устройства 710 облучения. Как видно на этих фигурах, также в этом варианте осуществления устройство 710 облучения содержит группы 720 источников света, которые располагаются на подложке 714. Свет каждой группы 720 источников света изображается индивидуальной совокупностью множества микролинз 750, индивидуальной цилиндрической линзой 751 и обычным оптическим элементом 752, являющимся, предпочтительно, обычной оптической линзой. Совокупности 750 микролинз адаптируются таким образом, что каждому источнику света группы источников света назначается единственная микролинза. Совокупности 750 микролинз, цилиндрических линз 751 и обычного оптического элемента 752 формируют блок 716 изображения устройства 710 облучения.
Цилиндрические линзы располагаются таким образом, как показано на Фиг. 12 на виде сбоку, который показывает плоскость, в которой располагаются ось Y и ось Z, группы 720 источников света изображаются в плоскости 753, которая изображается на рабочей плоскости посредством оптического элемента 752, причем результирующее распределение 770 интенсивности содержит относительно острые пики вдоль направления Y, как схематично и примерно показано в правой части на Фиг. 12.
Кроме того, цилиндрические линзы 751, предпочтительно, располагаются таким образом, что в виде сбоку, показанном на Фиг. 13, который показывает плоскость, включающую в себя ось X и ось Z, цилиндрические линзы 751 не влияющие на свет, причем на плоскости 753 свет различных групп 720 источников света накладывается в направлении Х. Как видно в правой части на Фиг. 13, вдоль направления Х профиль распределения 770 интенсивности, по существу, имеет M-форму. На Фиг. 12 и 13, ссылочная позиция 713 указывает изображение плоскости 753.
Группы 720 источников света и блок 716 изображения адаптируются таким образом, что распределение 770 интенсивности, производимое посредством устройства 710 облучения, содержит несколько параллельных линий света, причем в соответствующей линии света распределение интенсивности имеет первый максимум и второй максимум, и причем понижение интенсивности располагается между первым максимумом и вторым максимумом для формирования, по существу, распределения 770 интенсивности M-формы.
Фиг. 14 показывает схематично и примерно вид сверху группы источников 720 света на подложке 714. Как видно на Фиг. 14, в этом варианте осуществления каждая группа 720 источников света индивидуально подсоединяется к источнику 8 мощности таким образом, что каждая группа 720 источников света является индивидуально управляемой для модифицирования распределения 770 интенсивности, по желанию.
Фиг. 15 иллюстрирует распределения интегрированной интенсивности, которые следуют из распределения 770 интенсивности, сформированные посредством устройства 710 облучения, описанного выше со ссылкой на Фиг. 12-14. Распределение 763 интегрированной интенсивности, которое зависит от положения Y, и которое было определено посредством интегрирования распределения 770 интенсивности вдоль направления Х, содержит три относительно острых максимума 763, причем существуют промежутки между этими максимумами 763. Распределение 761 интегрированной интенсивности, которое зависит от положения Х и которое является распределением 770 интенсивности, интегрированным вдоль направления Y, содержит два внешних максимума с промежуточной интенсивностью понижения и поэтому, по существу, имеет M-форму. Как обозначено пунктирной линией 762, распределение интегрированной интенсивности может быть модифицировано посредством уменьшения внешнего максимума посредством управления группами 720 источников света, соответственно, в частности, если свет герметизации удерживается вдоль изогнутой части линии герметизации.
В дальнейшем, способ обработки для обработки объекта вдоль линии обработки является, в этом варианте осуществления, способом герметизации для герметизации объекта вдоль линии герметизации, который будет примерно описываться со ссылками на блок-схемы, показанные на Фиг. 16.
На этапе 801, свет герметизации выдается устройством облучения таким образом, что он направляется на элемент герметизации такой, как стеклокерамический припой. Одновременно с этапом 801 устройство облучения и объект и, таким образом, элемент герметизации перемещаются друг относительно друга таким образом, что свет герметизации перемещается вдоль линии герметизации посредством перемещения блока на этапе 802, причем элемент герметизации располагается вдоль линии герметизации. Таким образом, свет герметизации удерживается вдоль линии герметизации для, например, расплавления стеклокерамического припоя для герметизации объекта. Во время этого процесса герметизации температурный профиль вдоль пространственного направления, являющегося перпендикулярным линии герметизации, измеряется на этапе 803 посредством использования элементов обнаружения излучения, причем измерение температурного профиля может быть обеспечено на блок управления, управляющий блоком перемещения и/или источником мощности, подающим мощность на устройство облучения для управления перемещением света герметизации вдоль линии герметизации и/или распределением интенсивности света на линии герметизации, в зависимости от измеренного температурного профиля. После того как элемент герметизации был использован для полной герметизации объекта, способ герметизации оканчивается на этапе 804.
В дальнейшем вариант осуществления способа изготовления для изготовления устройства облучения будет примерно описываться со ссылкой на блок-схему, показанную на Фиг. 17.
На этапе 901 предоставляется группа источников света для генерирования света для герметизации объекта. На этапе 902 предоставляется блок формирования изображения для формирования изображения групп источников света на рабочей плоскости, на которой объект должен быть герметизирован, для генерирования света герметизации. На этапе 903 группы источников света и блок формирования изображения собираются для получения устройства облучения. Группы источников света и блок формирования изображения конфигурируются и собираются таким образом, что на рабочей плоскости свет герметизации производится с распределением интенсивности, которое конфигурируется таким образом, что, если распределение интенсивности интегрируется в пространственном направлении интеграции, результирующее распределение интегрированной интенсивности имеет понижение интенсивности, и что одна или несколько групп источников света являются управляемыми независимо от других групп для модифицирования распределения интенсивности.
Устройство герметизации может быть адаптировано для герметичной герметизации дисплеев, в частности, дисплеев на органических светодиодах (OLED), в производстве. Для этой цели элемент герметизации может быть около 2 мм ширины линии герметизации стеклокерамического припоя, близкого к оправе дисплея, который прогрессивно расплавляется посредством света герметизации, выданным посредством устройства облучения, причем весь контур предпочтительно обрабатывается с помощью механического перемещения соответствующего дисплея и, таким образом, элемента герметизации и света герметизации друг относительно друга. Во время процесса герметизации температурное распределение через элемент герметизации может быть критичным, в частности, близким к закругленным краям дисплея, потому что более низкая скорость прогрессии внутри искривления может привести к перегреванию и горению. Также, если отражающие линии адресации, находящиеся под элементом герметизации, пересекаются, что может произойти несколько тысяч раз, отражение может приводить к перегреванию элемента герметизации. Устройство герметизации, описанное выше, предоставляет поэтому, предпочтительно настроенное, адресуемое и управляемое распределение интенсивности.
В частности, устройство герметизации, предпочтительно, предоставляет решение VCSEL высокой мощности на основании модуля с возможностью адресации, который может быть перемещен вдоль линии герметизации. Распределение интенсивности может быть настроено, используя оптические свойства лазеров VCSEL, причем различные шаблоны VCSEL могут быть нанесены для адресации к различным потребностям вдоль траектории герметизации, то есть вдоль линии герметизации. Лазеры VCSEL могут быть скомпонованы таким образом, что требования к количеству электрических соединений и относительно различных микросхем VCSEL могут быть минимизированы. Кроме того, устройство герметизации может быть адаптировано для управления распределением интенсивности, на основании объединенной пирометрии, в частности, как описано выше со ссылкой на Фиг. 10 и 11.
Группы источников света устройства облучения, предпочтительно, располагаются на одном или нескольких основаниях, таким образом, что одна или несколько подложек содержат плоскости облучения и не светоизлучающие плоскости. Не светоизлучающие плоскости могут быть адаптированы для поглощения и/или рассеивания света, попадающего на не светоизлучающие плоскости, таким образом, что свет, отраженный обратно от рабочей плоскости, не отражается обратно на рабочую плоскость.
В частности, поскольку части целевой области, к которой направляется свет герметизации, могут быть отражающими, значительная часть мощности облучения может, в общем, быть отражена обратно от цели. Однако устройство герметизации, в частности устройство облучения, может быть адаптировано для уменьшения количества света, возвращающегося в нежелательные места на, например, дисплей, который должен быть герметизирован. Таким образом устройство облучения устройства герметизации может быть разработано способом, в котором возвращение отражения от, например, дисплея, который должен быть герметизирован, не вызывает «фантомные изображения». Например, не светоизлучающие плоскости могут быть черными, наклоненными относительно плоскостей светового излучения или адаптированными для рассеивания света в произвольных направлениях, то есть, например, часть микросхем VCSEL вне не светоизлучающей плоскости может быть черной, рассеивающей или наклоненной под определенным углом. Также модуль лазера, то есть устройство облучения, может быть наклонено относительно рабочей плоскости, таким образом, что свет, непосредственно отраженный рабочей плоскостью, не направляется обратно в модуль лазера.
Хотя в вышеупомянутых описанных вариантах осуществления источники света, в частности, лазеры VCSEL, имеют некоторые формы в других вариантах осуществления, источники света могут также иметь другие формы, например, все или некоторые источники света могут иметь форму «галстука-бабочки». Кроме того, например, вместо некоторых форм, показанных на Фиг. 8, источники света, показанные на этой фигуре, могут быть заменены прямоугольными источниками света и треугольными источниками света, причем относительно треугольных источников света, центры микролинз совпадают с концами треугольных источников света, и причем относительно прямоугольных источников света центры микролинз совпадают с центрами прямоугольных источников света. Кроме того, на Фиг. 8 вместо источников света грубой конической формы другие источники света могут использоваться, которые формируются по-другому, причем эти источники света различной формы имеют первый конец с большей шириной в направлении Y и находящийся напротив второй конец с меньшей шириной в направлении Y.
Хотя в вышеупомянутых описанных вариантах осуществления блоки изображения имеют некоторые оптические конфигурации для формирования изображения, источники света в рабочей плоскости, блок формирования изображения может также иметь другие оптические конфигурации. Например, блок формирования изображения, показанный на Фиг. 10, может дополнительно содержать микролинзы, причем каждая микролинза назначается соответствующему источнику света и причем оптический элемент 616, в частности линза 616, может быть скомпонована для формирования изображения плоскости коллимирующих микролинз, вместо ближнего поля. В общем, фокусировка может быть немного не в фокусе для предотвращения видимых промежутков между индивидуальными источниками света или между индивидуальными группами источников света в рабочей плоскости.
Устройство герметизации может быть адаптировано таким образом, что дополнительно к группам индивидуальной адресации источников света через линию герметизации, также используются различные сегменты вдоль линии герметизации. Это может позволять управлять температурой процесса нагревания искривления вдоль герметизации и учитывать дополнительную степень свободы для снижения количества энергии, выделяющийся в любом индивидуальном местоположении материала герметизации, то есть для принятия во внимание потенциального перегревания, вызванного, например, находящимися внизу отражающими линиями адресации такими, как находящиеся внизу алюминиевые линии адресации. В случае с материалами с низкой теплопроводностью, такими как стеклянные или пластмассовые материалы, увеличение температуры, в общем, определяется посредством аккумулированной выделяющейся энергией, причем степень свободы, обеспеченная различными индивидуально управляемыми сегментами вдоль линии герметизации, может использоваться для структурирования температуры вдоль направления линии герметизации. Промежутки могут присутствовать между группами источников света, то есть, например, между наборами микросхем VCSEL, вдоль линии герметизации для облегчения электрического контакта или для обеспечения расположения элементов датчиков восприятия таких, как вышеупомянутые блоки обнаружения теплового излучения между группами источников света. Электрическая адресация всех групп может быть индивидуальной для обеспечения максимальной степени свободы. Однако также возможно, что несколько групп объединяются для облегчения электрического контакта.
Хотя в вышеупомянутых описанных вариантах осуществления группы источников света располагаются в некоторых конфигурациях и электрически подсоединяются некоторыми способами, в других вариантах осуществления, группы источников света могут также быть скомпонованы в других конфигурациях, и электрические соединения с источником мощности могут также отличаться. Например, как схематично и примерно показано на Фиг. 18, несколько групп 920 источников света могут быть симметрично скомпонованы, в частности, по существу, вдоль круга или вдоль квадрата, причем каждая группа 920 источников света может быть индивидуально адресуемой. Это может позволять перемещение линии герметизации вокруг искривления, не поворачивая головку лазера, то есть, не поворачивая устройство облучения. Фиг. 19 показывает схематично и примерно дополнительное возможное распределение групп источников света. В этом примере распределение содержит несколько наборов 820 … 824 групп источников света, причем в соответствующем наборе группы источников света располагаются вдоль линии, являющейся параллельной направлению Х и причем различные линии различных наборов являются параллельными друг другу. Группы источников света первого набора 824 и последнего набора 820 относительно направления Y электрически подсоединяются к источнику мощности, таким образом, что они являются индивидуально управляемыми, тогда как группы источников света других наборов 821, 822, 823 электрически подсоединяются таким образом, что группы источников света одного и того же набора являются обычно управляемыми, и другие наборы являются индивидуально управляемыми. Таким образом, в этом примере индивидуальная адресация относительно групп реализуется только для первого и последних наборов 824, 820. Такая конфигурация и электрическое подсоединение обеспечивают доступность всех индивидуальных частей от края, например, посредством проводного соединения.
Для индивидуального управления одной или несколькими группами групп источников света источник мощности может содержать индивидуальные блоки подачи мощности, которые электрически подсоединяются к соответствующим группам источников света, которые являются индивидуально управляемыми.
Хотя в вышеупомянутых описанных вариантах осуществления устройством обработки является устройство герметизации для герметизации, например, дисплея OLED посредством использования элемента герметизации, в качестве стеклокерамического припоя, устройство обработки может также быть устройством герметизации, выполняющего другую операцию герметизации, которая требует герметизации светом. Например, устройство герметизации может быть обеспечено, будучи адаптированным для непосредственной герметизации объекта, не требуя элемента герметизации. Кроме того, устройство герметизации может быть обеспечено, будучи адаптированным для герметизации других объектов. В общем, устройство герметизации может быть обеспечено, будучи адаптированным для использования для многих аппликаций герметизации, причем специфичный профиль интенсивности применяется и проходит вдоль, например, оправы объекта, которая должна быть герметизирована. Например, устройство герметизации может быть адаптировано для герметизации системы облучения OLED, фотогальванических ячеек, пластмассовой упаковки для еды, лекарственных средств и так далее.
Устройство обработки может также быть адаптировано для выполнения другой процедуры, не являющейся процедурой герметизации. Например, устройство обработки может быть адаптировано для выполнения процедур пайки или сварки, в которых материал является расплавленным посредством света, обеспеченного устройством облучения.
Другие вариации для описанных вариантам осуществления могут быть поняты и произведены специалистами в данной плоскости техники, в реализации заявленного изобретения, из исследования чертежей, описания и приложенной формулы изобретения.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы и употребление единственного числа не исключает множественного.
Единственный блок или устройство могут выполнять функции нескольких пунктов, описанных в формуле изобретения. Простой факт, что некоторые измерения описываются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что комбинация этих измерений не может использоваться в качестве преимущества.
Управление устройством герметизации в соответствии со способом герметизации может быть реализовано в качестве средства программного кода компьютерной программы и/или в качестве специализированного аппаратного обеспечения.
Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемый вместе с или в качестве части другого аппаратного обеспечения, но может также быть распространенной в других формах, таких как с помощью Интернета или другой проводной или беспроводной телекоммуникационной системы.
Любые ссылочные символы в пунктах формулы изобретения не должны быть истолкованы в качестве ограничения области.
Изобретение относится к устройству облучения для обеспечения обработки света для обработки объекта. Группы источников света генерируют свет для обработки объекта, причем группы источников света изображаются на рабочей плоскости посредством блока формирования изображения для обеспечения обрабатывающего света. Результирующее распределение интенсивности конфигурируется таким образом, что, если распределение интенсивности интегрируется в пространственном направлении интеграции, результирующее распределение интегрированной интенсивности имеет понижение интенсивности, причем одна или несколько групп источников света управляются независимо от других групп источников света для модифицирования распределения интегрированной интенсивности. Это позволяет использовать устройство облучения в устройстве обработки, таким образом, что перпендикуляр линии обработки, вдоль которого объект должен быть обработан, в частности, должен быть герметизирован, объект может быть обработан относительно однородно, таким образом, улучшая качество обработки объекта.