镭射印字路径规划方法和镭射装置与流程

1.本发明涉及镭射印刻技术领域，具体而言，涉及一种镭射印字路径规划方法和镭射装置。


背景技术：

2.随着半导体行业的快速发展，在封装过程中，对镭射打印的需求越来越大，客户要求打印logo的种类及样式也越来越多，现阶段logo打印的方式都是机台填充，采用多根斜线段的方式依次填充，这种方式填充的线条太多，断点太多，导致logo打印的方式时间较长，效率很低。并且多条斜线填充对于形状稍微复杂点的logo，填充的充满程度不高，影响镭射打印效果，从而降低产品良率。


技术实现要素：

3.本发明的目的包括，例如，提供了一种镭射印字路径规划方法和镭射装置，其能够提高镭射印刻效率，能够对目标图案进行完整的填充，镭射打印效果好，有利于提升产品良率。
4.本发明的实施例可以这样实现：
5.第一方面，本发明提供一种镭射印字路径规划方法，包括：
6.确定目标图案的镭射起始位置；
7.依据所述起始位置，采用绕线式填充在所述目标图案内形成路径线条；
8.调整所述路径线条的间距；
9.沿调整间距后的所述路径线条进行镭射印刻。
10.在可选的实施方式中，所述依据所述起始位置，采用绕线式填充在所述目标图案内形成路径线条的步骤包括：
11.从所述起始位置出发，沿所述目标图案的边缘向所述目标图案的中心的方向进行绕线，以形成所述路径线条。
12.在可选的实施方式中，所述方法还包括：
13.所述在所述目标图案内形成路径线条的步骤之后，优化局部的所述路径线条。
14.在可选的实施方式中，所述优化局部的所述路径线条的步骤包括：
15.判断相邻两段所述路径线条形成的转向角度，若所述转向角度小于或等于预设角度，则将所述两段路径线条断开预设距离。
16.在可选的实施方式中，所述预设角度为10度至50度。
17.在可选的实施方式中，所述优化局部的所述路径线条的步骤包括：
18.判断所述目标图案的边缘是否有曲边，若所述目标图案的边缘有曲边，则将所述曲边处对应的局部所述路径线条修整为曲线。
19.在可选的实施方式中，将所述曲边处对应的局部所述路径线条修整为曲线的步骤包括：
20.将所述曲边处对应的局部所述路径线条修整为曲线，并将部分所述曲线的端点设置为断点。
21.在可选的实施方式中，沿所述目标图案的边缘向所述目标图案的中心的方向，相邻两条所述路径线条之间的距离相等。
22.在可选的实施方式中，沿所述目标图案的边缘向所述目标图案的中心的方向，相邻两条所述路径线条之间的距离小于所述路径线条宽度的15％至25％。
23.第二方面，本发明提供一种镭射装置，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个计算机程序，所述处理器用于在执行所述一个或多个计算机程序时实现如前述实施方式中任一项所述的镭射印字路径规划方法。
24.本发明实施例的有益效果包括，例如：
25.本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法，采用绕线填充的方式在所述目标图案内形成路径线条，对目标图案的填充完整度较高，镭射效果更好。并且，采用绕线填充的方式形成的路径线条，大大减少了路径起始点和断点，机台可以进行连续镭射作业，减少镭射过程中的空行程，从而大大提高镭射效率，节约大量时间。
26.本发明实施例提供的镭射装置，采用上述的镭射印字路径规划方法对目标图案进行镭射填充，镭射效率高，镭射效果好，有利于提高产品良率，提升客户满意度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法的步骤示意图；
29.图2为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法中，目标图案的一种形状示意图；
30.图3为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法中，对目标图案进行绕线填充后的形状示意图；
31.图4为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法中，目标图案的第一种绕线填充示意图；
32.图5为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法中，目标图案的第二种绕线填充示意图；
33.图6为本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法中，目标图案的第三种绕线填充示意图。
34.图标：100-目标图案；110-第一起始点；120-第二起始点；130-第三起始点；210-第一终点。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
41.目前，塑封体上的logo打印方式，大多都是通过机台填充完成的，填充方法通常为多根斜线去填充，类似于截面剖视图的打线形式，这种方式填充的线条太多，断点太多，激光打印断断续续，来回运行，因此有很多空运行的步骤，导致logo打印的时间较长，并且断点较多，机台运行时的镭射起始点相应增加，这样机台沿路径运行时，空行程较多，效率很低，浪费大量时间。此外，当用户需要打印的logo图案形状稍微复杂的情况下，比如图案存在曲边或其它不规则形状，斜线填充的完整度不高，不易将logo图案填充完整，这样logo镭射打印不够完整，导致logo部分良率降低，影响产品质量。
42.为了克服现有技术的至少一个缺陷，本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法，采用绕线式填充，大大缩短机台运行时的空行程，节约时间，提高镭射打印效率。并且，采用绕线式填充，有利于将目标图案100填充完整，完整度更高，镭射打印后目标图案100更加饱满，有利于提高镭射打印效果，产品良率更高，质量更好。
43.请参考图1，本实施例提供了一种镭射印字路径规划方法，包括：
44.步骤s100：确定目标图案100的镭射起始位置。
45.步骤s200：依据起始位置，采用绕线式填充在目标图案100内形成路径线条。
46.步骤s300：调整路径线条的间距。
47.步骤s400：沿调整间距后的路径线条进行镭射印刻。
48.由于采用绕线式填充对目标图案100进行填充，这种填充方式的起始点较少，对于某些图案可能只有一个起始位置，可能没有断点，机台运行时镭射路径能够一气呵成，大大减少空行程，有利于提升镭射效率，节约大量时间。其次，采用绕线式填充，有利于将目标图案100填充的更完整，镭射打印后目标图案100更加饱满，有利于提高镭射打印效果，产品良率更高。
49.为了更好的理解本方案，本实施例中，以目标图案100为图2所示的“iek”字母组合为例进行说明。当然，根据实际用户的需求，目标图案100可以是其他任意形状，这里不作具体限定。可选地，将目标图案100制作为空心图案，在空心区域内进行绕线，绕线路径即为最
终镭射打印的路径。
50.步骤s100中，确定目标图案100的起始位置，起始位置是目标图案100内部走线的起点，一定程度上决定着内部走线的方向，所以起始位置的选择很重要。由于绕线式填充的大体原则为依次从边缘往中心进行填充，且走线要求规律有条理，不能有相交部分，即起始位置大多在目标图案100的边框附近，将目标图案100的边缘附近的位置确定为镭射起始位置。可以理解，由于目标图案100的不确定性，可以根据实际的目标图案100的形状，确定镭射打印的具体起始位置，比如，将目标图案100边缘一侧的端部位置作为起始位置，如图3中字母i的第一起始点110、字母e的第二起始点120、字母k的第三起始点130所示。需要说明的是，本实施例中的字母e和字母k中起始点不止一个，图中标号仅示出了部分起始点。
51.结合图3和图4，图4中绕线路径上的实心箭头表示绕线的走向。步骤s200中，依据起始位置，采用绕线式填充在目标图案100内形成路径线条的步骤包括：从起始位置出发，沿目标图案100的边缘向目标图案100的中心的方向进行绕线，以形成路径线条。可选地，从起始位置第一起始点110出发，在空心区域内沿目标图案100的边缘绕线一周，回到起始位置附近，绕线一周后的终点与起始位置的起点不重复，两点之间具有第一预设距离，形成第一周圈的绕线路径；以绕线第一周圈后的终点作为起点继续沿目标图案100的边缘进行绕线，或者也可以沿第一周圈的路径线条方向绕线，形成第二周圈的绕线路径，第二周圈的终点与第二周圈的起点(也是第一周圈的终点)不重复，两点之间具有第二预设距离；再以绕线第二周圈后的终点作为起点继续沿目标图案100的边缘进行绕线，或者也可以沿第二周圈的路径线条方向绕线，形成第三周圈的绕线路径，以此类推，直至最后一圈的终点落在目标图案100的中心，将目标图案100的空心区域填充完整。图4中的终点为第一终点210，图4中，目标图案100的空心区域为规则的矩形，可以采用一条连续的线进行绕线填充，即只有一个起点和一个终点。通过上述绕线填充方式，第一周圈的路径将第二周圈的路径包围，第二周圈的路径将第三周圈的路径包围，以此类推，越靠近目标图案100的中心处，每一圈绕线路径的周长越小。这样，多个周圈的路径线条首尾相接可以构成连续的绕线，在实际镭射打印过程中，机台运行可以进行连续打印，减少运行中的空行程，节约时间，提高镭射打印效率。
52.请参考图4至图6，步骤s300中，调整路径线条的间距。可选地，沿目标图案100的边缘向目标图案100的中心的方向，相邻两条路径线条之间的距离相等。该绕线填充方式可以采用平行且等间距绕线，即第一预设距离与第二预设距离相等。相邻两周圈的路径线条在从边缘到中心的方向上呈等间距设置，比如第一周圈与图案边缘相距50微米，第二周圈与第一周圈的线条之间相距50微米，第三周圈与第二周圈的线条之间相距50微米，这样设置，填充更加均匀，使得镭射打印后的效果更好。此外，需要说明的是，本文描述的中心是相对图案边缘而言的，相对位于目标图案100的中间位置，并不特指绝对的几何中心。根据实际的目标图案100形状，路径线条的终点也可能止于目标图案100某一端部相对的终点处，这里不作具体限定。当然，在其它可选的实施方式中，依据实际的目标图案100的形状，绕线填充的路径线条不一定是连续的，可能会有多个起点和多个终点，如图3、图5或图6所示，其相邻路径线条之间的距离也可能不完全是等间距的。
53.可选地，相邻两条路径线条之间的距离受目标图案100本身的形状的影响，可能存在不同，其次，和镭射线条自身的线宽也有关系，若相邻两个周圈的绕线间距太小，在实际
镭射过程中，由于镭射线条自身也有一定的线宽，可能会导致部分区域重复镭射，进而出现镭射过深，或深浅不一等现象。因此，路径线条之间的线间距要根据镭射线宽去设置，镭射的线宽不一样时，我们设置的线间距也是不一样的，为了保证路径线条的线与线之间镭射打印后既能紧密结合但是又不能打印后线与线之间重合太多，本实施例中，沿目标图案100的边缘向目标图案100的中心的方向，相邻两条路径线条之间的距离小于路径线条宽度的15％至25％，即小于镭射线宽的15％至25％。这样的线间距才能满足打印的需求，既不会出现打印不满的情况也不会出现打印后线与线之间重合太多，提高镭射效果。容易理解，若路径线条有重合部分，重合部分相当于镭射了两次，镭射深度会有超规的风险。
54.需要说明的是，为了避免绕线填充的线条与线条之间距离太小造成镭射深度过深的情况，本实施例中，目标图案100的填充的区域宽度需要大于预设值，该预设值根据镭射线宽而定，可以是0.1mm至0.5mm，比如0.25mm等。
55.可选地，镭射印字路径规划方法还包括：步骤s210：在目标图案100内形成路径线条的步骤之后，优化局部的路径线条。其中，优化局部的路径线条的步骤包括：判断相邻两段路径线条形成的转向角度，若转向角度小于或等于预设角度，则将两段路径线条断开预设距离，即在转向角度较小的位置，路径线条需要做断点处理。可选地，预设角度为10度至50度。本实施例中，预设角度为30度，即转向角度小于30度的拐角处需要做断点处理，如图5中a处所示。可以理解，当镭射激光镭射到小于或等于30
°
的转折点时，镭射在这些地方的转折角度太小，镭射速度会比在镭射正常直线的速度慢，就会在这个转折点附近停留的时间比正常镭射直线停留的时间长，镭射的时间越长就会导致镭射的深度比正常区域要深，因此，这些转向角度小于或等于30
°
的位置处需要做断点处理，让连接处断开，以达到降低镭射深度的目的，进而避免镭射深度超规的风险。
56.可选地，在其它实施方式中，对于优化局部的路径线条的步骤还包括：判断目标图案100的边缘是否有曲边，若目标图案100的边缘有曲边，则将曲边处对应的局部路径线条修整为曲线，即做曲边处理。当客户所需打印的logo即目标图案100是不规则图案，而是具有曲线边缘的，那么在绕线填充时就要做曲边处理，如图6中b处所示。若全部采用直线进行绕线，在目标图案100不规则处会出现填充不满，即填充完整度不高，以及部分点位的镭射深度会超规等问题。为了解决这些问题，本实施例中，对于具有曲线边缘的目标图案100，在对应的曲线边缘处，采用曲线绕线的方式，使得路径线条更适应目标图案100的边缘，填充的饱和度以及完整度更好。可选地，曲线和曲线之间的距离也小于镭射线宽的15％至25％，目标图案100的内部填充完整，镭射打印效果更好。
57.可选地，在其它一些实施方式中，对于某些特殊的目标图案100，除了需要进行单独的断点处理，或者需要进行单独的曲线处理，也可以将断点处理和曲线处理相结合，以优化目标图案100的绕线路径。比如，将曲边处对应的局部路径线条修整为曲线，并将部分曲线的端点设置为断点，如图6中b处所示，该断点可以是绕线路径的终点，并且终点可以是一个或多个，这种情况下，绕线路径的起点也可以是一个或多个，这里不作具体限定。
58.需要说明的是，对局部线条的优化步骤，包括但不限于做曲线处理和断点处理，该优化步骤可以是在调整路径线条的间距之前，也可以在调整路径线条的间距之后，这里不作具体限定。
59.步骤s400中，沿调整间距后的路径线条进行镭射印刻。绕线填充的路径线条即是
镭射的实际路径，镭射机台沿着绕线填充的路径线条走线，完成目标图案100的镭射打印。
60.本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法，其具体实施操作如下：
61.实际操作过程中，先确定塑封体上的logo图案，即镭射打印的目标图案100，先描绘出目标图案100的外形图案，比如采用coreldraw9软件描绘目标图案100的形状。将描绘出的外形图案在inkscape软件中打开，用inkscape软件将外形图案另存为dxf格式，在cad软件中打开dxf格式的外形图案，用cad软件虚拟打印出该外形图案，打印的格式为plt，可选地，在cad软件中虚拟打印机选用7550a。用powerfont软件打开plt格式的外形图案，打开后调整外形图案的线条，包括但不限于将倾斜、歪曲的线条改成直线，将没有连接完好的点重新连接，将整个目标图案100设置成客户要求的尺寸。
62.在目标图案100内进行绕线填充，选择绕线起点，沿目标图案100的边缘由外向内、等间距绕线填充，绕线完毕后，调整路径线条的间距，根据实际情况对局部线条进行断点处理和曲线处理，以确保目标图案100被完整填充，最后，沿着绕线路径进行镭射打印，制作完成塑封体上的图案镭射。
63.本发明实施例还提供一种镭射装置，包括处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个计算机程序，处理器用于在执行一个或多个计算机程序时实现如前述实施方式中任一项的镭射印字路径规划方法。该镭射装置采用上述的镭射印字路径规划方法，可以用于在塑封体上制作logo等图案，完成半导体产品的制作。由于采用绕线式填充，镭射打印的图案填充更加完整，镭射效率高，镭射效果好。
64.综上所述，本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法和镭射装置，具有以下几个方面的有益效果包括：
65.本发明实施例提供的镭射印字路径规划方法，采用绕线填充的方式在目标图案100内形成路径线条，该路径线条即为镭射打印的实际路径。采用绕线填充的方式大大减少了路径起始点和断点，机台可以进行连续镭射作业，减少镭射过程中的空行程，从而大大提高镭射效率，节约大量时间。此外，该方法可以适用于简单图形、复杂图形等任意形状的图形填充，对目标图案100的填充完整度较高，镭射效果更好，避免镭射深度超规的风险，从而有利于提高产品良率。
66.本发明实施例提供的镭射装置，采用上述的镭射印字路径规划方法对目标图案100进行镭射填充，适用范围广，镭射效率高，镭射效果好，有利于提高产品良率，提升客户满意度。
67.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。