m= (LemCount-LemOfTset) *LemSF，
[0074]其中LemCount是來(lái)自LEM 116的原始ADC讀數(shù)，其中LemSF和LemOffset是借由以LEM 116和CPM 612兩者測(cè)量一系列的功率層級(jí)而從零到最大功率來(lái)計(jì)算。
[0075]LEM校準(zhǔn)716可以是作為用戶互動(dòng)程序和自動(dòng)程序兩者為可利用的(例如，在激光加工設(shè)備100的運(yùn)行期間)。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶互動(dòng)程序包括所收集的數(shù)據(jù)和最佳擬合線的顯示，并且測(cè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)值。自動(dòng)化的程序可以是以相應(yīng)的錯(cuò)誤檢測(cè)和報(bào)告而自動(dòng)運(yùn)行。每個(gè)LEM校準(zhǔn)716后，更新的SF和偏移值可以被記錄在用于診斷和光學(xué)降級(jí)的追蹤的日志中。在某些實(shí)施例中，LEM驗(yàn)證例程系設(shè)置，其重復(fù)LEM校準(zhǔn)716，但是使用現(xiàn)有的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生用于顯示和統(tǒng)計(jì)數(shù)值報(bào)告的曲線擬合線。在一個(gè)實(shí)施例中，為了進(jìn)行校準(zhǔn)LEM 716所需要的時(shí)間小于I秒。
[0076]3.AOD線性校準(zhǔn)
[0077]AOD線性校準(zhǔn)建立用于AOD衰減的線性表622。但應(yīng)當(dāng)理解的是，AOD線性校準(zhǔn)程序簡(jiǎn)單地線性化AOD傳輸618 ( S卩，AOD線性表622是用于線性化AOD的非線性傳輸響應(yīng)，如示意性地借由AOD效率傳輸618相對(duì)于RF指令來(lái)表示)，并且不取決于(即，為不敏感)激光系統(tǒng)104或光學(xué)組件串的特性。如果這個(gè)測(cè)試是運(yùn)行在固定的PRF，偕同PRF的傳輸損耗或激光功率變化都是無(wú)關(guān)緊要的。雖然這個(gè)校準(zhǔn)采用針對(duì)反饋的LEM 116，反饋只需要是線性的。校準(zhǔn)算法可以忽略LEM縮放和偏移。因?yàn)獒槍?duì)固定的激光PRF的LEM 116的線性誤差相對(duì)較小(例如，〈1% )，LEM校準(zhǔn)716不是用于AOD線性校準(zhǔn)的先決條件。
[0078]AOD線性校準(zhǔn)可以在運(yùn)行期間中作為用戶互動(dòng)程序和自動(dòng)程序兩者為可利用的。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶互動(dòng)程序包含相關(guān)數(shù)據(jù)和進(jìn)度更新的顯示。在一個(gè)實(shí)施例中，自動(dòng)化程序是以合適的錯(cuò)誤檢測(cè)和報(bào)告而自動(dòng)運(yùn)行的。在進(jìn)行自動(dòng)重新校準(zhǔn)之前，有利于驗(yàn)證AOD線性性能(例如，在重新校準(zhǔn)之前使用現(xiàn)有的線性數(shù)據(jù))以及記錄在用于診斷追蹤的日志中的最大誤差。此外，在某些實(shí)施例中，每一個(gè)新的線性表存儲(chǔ)在時(shí)間標(biāo)記的文件，以支持AOD性能追蹤。
[0079]4.激光脈沖能量表(LET)校準(zhǔn)
[0080]在LEM 116相對(duì)于CPM 612校準(zhǔn)之后，LET 710采用LEM讀數(shù)校準(zhǔn)。這允許LET校準(zhǔn)只在面板加工之前快速運(yùn)行，提供能夠支持開(kāi)環(huán)實(shí)時(shí)功率控制的有效校準(zhǔn)。使用LEM讀數(shù)的LET校準(zhǔn)提供了快速校準(zhǔn)(例如，〈I秒)，因?yàn)長(zhǎng)EM 116沒(méi)有響應(yīng)滯后時(shí)間。使用LEM116作為參考傳感器適當(dāng)?shù)亟忉尲す饨导?jí)效果。LEM的116和工件102之間的傳輸損耗計(jì)算在LEM校準(zhǔn)716的誤差范圍內(nèi)。由于在LEM 116和工件102 (或CPM 612)之間的光學(xué)傳輸損耗的變化，LEM 116定期重新校準(zhǔn)。
[0081 ] 在某些實(shí)施例中，LET校準(zhǔn)可作為用戶互動(dòng)程序、全自動(dòng)程序或它們的組合為可利用的。(在系統(tǒng)校準(zhǔn)期間典型地進(jìn)行的)互動(dòng)程序允許用戶檢視數(shù)據(jù)結(jié)果并且指定用于自動(dòng)程序的校準(zhǔn)參數(shù)。自動(dòng)程序可以在每一個(gè)激光加工工件102之前運(yùn)行，不一定需要任何用戶互動(dòng)，除非是在錯(cuò)誤的情況下。
[0082]在LET校準(zhǔn)期間，AOD傳輸指令在整個(gè)AOD偏轉(zhuǎn)范圍的最大線性傳輸處保持恒定。圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的LET校準(zhǔn)制程1100的流程圖。LET校準(zhǔn)制程1100包括移動(dòng)1110到CPM 612以轉(zhuǎn)儲(chǔ)功率。用于自動(dòng)LET校準(zhǔn)，根據(jù)某些實(shí)施例，自動(dòng)LET校準(zhǔn)是在先前的激光加工序列的結(jié)束處執(zhí)行以最小化附加費(fèi)用。LET校準(zhǔn)制程1100進(jìn)一步包括在整個(gè)全部校準(zhǔn)AOD范圍上指揮1112A0D傳輸至最大傳輸。用于遮住激光的操作PRF范圍的預(yù)定數(shù)目的PRF設(shè)置(例如，至少20 PRF設(shè)置)，LET校準(zhǔn)制程1100重復(fù):設(shè)置1114 PRF到下一個(gè)校準(zhǔn)值；打開(kāi)1116激光系統(tǒng)104 ;以及收集1118 LEM數(shù)據(jù)在當(dāng)前PRF值的樣本的所選數(shù)目(例如，至少1000個(gè)樣本)。收集1118 LEM數(shù)據(jù)樣本進(jìn)一步可以包括施加LEM校準(zhǔn)716以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到μ J，并且存儲(chǔ)(針對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的)平均值和(針對(duì)診斷的)標(biāo)準(zhǔn)偏差。LET校準(zhǔn)制程1100進(jìn)一步包括查詢1120是否存在覆蓋激光的操作PRF范圍的PRF設(shè)置的預(yù)定數(shù)目中的額外PRF設(shè)置。如果有額外PRF設(shè)置，LET校準(zhǔn)制程1100返回到設(shè)置1114 PRF至下一個(gè)校準(zhǔn)值，打開(kāi)1116激光系統(tǒng)以及收集1118 LEM數(shù)據(jù)在當(dāng)前(下一個(gè))PRF值的樣本。
[0083]一旦LEM數(shù)據(jù)被收集以用于每個(gè)PRF設(shè)置，LET校準(zhǔn)制程1100進(jìn)一步包括擬合1122所得的PE相對(duì)于PRF數(shù)據(jù)的曲線來(lái)過(guò)濾在每個(gè)PRF設(shè)置處的短期激光波動(dòng)，以及查詢1124錯(cuò)誤是否是在LEM測(cè)量被檢測(cè)出。如果在任何PRF設(shè)置的LEM測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差超過(guò)第一預(yù)定閾值(例如，5% )，或者如果任何PRF設(shè)置的曲線擬合和平均PE讀數(shù)之間的差異超過(guò)第二預(yù)定閾值(例如，1% )，LET校準(zhǔn)制程1100包括報(bào)告1126錯(cuò)誤。LET校準(zhǔn)制程1100包括基于曲線擬合多項(xiàng)式建立1128歸一化(例如，最大為1.0，如圖8所示)的1/PE相對(duì)于IPP的查詢表。IPP是借由例如40奈秒的整數(shù)倍所指定。在某些實(shí)施例中，查詢表包括整個(gè)激光器的操作范圍內(nèi)用于IPP的所有的有效條目。例如，一個(gè)激光系統(tǒng)可以操作在從40kHz至90kHz的PRF范圍內(nèi)，導(dǎo)致25微秒至11.1微秒的IPP，或者278至625計(jì)數(shù)(348個(gè)條目)的40奈秒IPP。LET校準(zhǔn)制程1100進(jìn)一步包括下載1130 LET校準(zhǔn)表至G10。
[0084]在某些實(shí)施例中，包括上文所討論的互動(dòng)校準(zhǔn)制程，LET校準(zhǔn)制程1100進(jìn)一步包括圖形地顯示1132所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。在這種實(shí)施例中，數(shù)據(jù)標(biāo)繪圖呈現(xiàn)以用于綜述，其可以包括下面的例子:用于所得的多項(xiàng)式擬合曲線覆蓋的每個(gè)測(cè)試PRF數(shù)據(jù)點(diǎn)處的最小、最大和平均LEM讀數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)；在每個(gè)PRF數(shù)據(jù)點(diǎn)處的LEM讀取的標(biāo)準(zhǔn)偏差(以平均值的％ )；及/或用于每個(gè)PRF數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線擬合和平均讀數(shù)之間的差異(例如，以平均值的％ )。
[0085]此外，或在其它實(shí)施例中，LET校準(zhǔn)制程1100包括執(zhí)行1133 LET驗(yàn)證程序來(lái)驗(yàn)證性能。示例性LET驗(yàn)證程序包括:單點(diǎn)測(cè)試，其中用戶指定了工件102功率和PRF，并且在CPM 612處讀取所產(chǎn)生的功率；及/或自動(dòng)驗(yàn)證程序，類(lèi)似于AOD線性驗(yàn)證，其掃過(guò)在特定的脈沖能量設(shè)置處的所有脈沖周期。反饋是從LEM 116取得。誤差以隨PRF的變化而圖形地報(bào)告。
[0086]H.實(shí)時(shí)功率控制
[0087]在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)镚1具有Q-開(kāi)關(guān)(QSW)時(shí)序、LEM讀數(shù)、IPP指令和PE指令的使用，G1實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功率控制。如上所述，功率控制指令可以與至激光系統(tǒng)104內(nèi)激光脈沖產(chǎn)生的QSW時(shí)序的指令同步。在某些實(shí)施例中，有效LEM讀數(shù)只能在QSW指令使激光系統(tǒng)104產(chǎn)生激光脈沖之后為可用的。由于DSP和G1之間的激光指令的排列，DSP限制了相對(duì)于激光指令的LEM反饋數(shù)據(jù)的時(shí)序的知識(shí)。封包G1內(nèi)的功率控制功能簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理和錯(cuò)誤報(bào)告。
[0088]在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)只是在面板加工之前下載到G1的新地校準(zhǔn)LET710，實(shí)時(shí)功率控制是開(kāi)環(huán)的。來(lái)自LEM傳感器的PE反饋(PEfb)被修正以用于縮放因子和偏移。PEfb從對(duì)應(yīng)的PE指令(PEcmd)減去而提供用于錯(cuò)誤檢查的PE錯(cuò)誤。注意的是，PEcmd可以實(shí)時(shí)地改變，并且因此G1從相應(yīng)的PEcmd信號(hào)中減去PEfb。
[0089]G1功率控制器616流動(dòng)PEfb、PE誤差(PEerr)以及傳輸指令(TransCmd)至DSP以用于錯(cuò)誤檢查和診斷記錄，這將在下面更詳細(xì)地描述。注意的是，PEcmd = PEfb+PEerr，并且如果有必要的話可以由DSP衍生出，或者如果更方便的話加入到G1數(shù)據(jù)流。G1功率控制器616在數(shù)據(jù)流中從DSP接收PEcmd和IPP。
[0090]1.功率控制回路
[0091]可選的功率控制回路(PCL) 712可以被包含以監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)的PE錯(cuò)誤，并且調(diào)整AOD傳輸指令(例如，減少PE錯(cuò)誤)。圖6的概述放至PCL 712在系統(tǒng)功率控制子系統(tǒng)的范圍內(nèi)，而圖7詳細(xì)地描述PCL 712中的信號(hào)流動(dòng)。PCL 712是可選的，因?yàn)殚_(kāi)環(huán)控制可以整個(gè)合理的時(shí)間周期(例如，幾分鐘)為精確的。如果開(kāi)環(huán)性能被發(fā)現(xiàn)有不足之處，PCL 712可以實(shí)施。
[0092]PCL 712可以被配置成在加工期間調(diào)整指令A(yù)OD傳輸，以維持所需要的PE設(shè)定值。為了避免噪聲敏感度和發(fā)送指令的過(guò)度抖動(dòng)，錯(cuò)誤在施加被選擇為響應(yīng)時(shí)間和噪聲敏感度之間(即，噪聲和穩(wěn)定時(shí)間之間)的折衷的修正增益阿爾法U)后整合。積分器輸出(DeltaTrans)修改標(biāo)稱(chēng)傳輸(NomTrans，從LET 710計(jì)算出以用于所指令的IPP和PE)，以根據(jù)下面的公式建立最終的AOD傳輸指令。請(qǐng)注意，在某些實(shí)施例中的這些方程式一旦QSW循環(huán)就被評(píng)估(即，具有PEfb的每個(gè)更新)。
[0093]DeltaTrans (k) = DeltaTrans(k_l)-alpha*(PEfb-PEcmd)/PEcmd
[0094]TransCmd(k) = NomTrans*[1+DeltaTrans(k)]
[0095]DeltaTrans是在傳輸指令的相對(duì)變化。當(dāng)開(kāi)環(huán)傳輸估計(jì)NomTrans是最準(zhǔn)確的(名義上完全相同)時(shí)，DeItaTrans可以經(jīng)LET 710的重新校準(zhǔn)而設(shè)置為零。在某些實(shí)施例中，這發(fā)生在工件每次進(jìn)行激光加工。注意的是，算法包括借由PEcmd而除，其可能在G1韌體中為困難的。第二查詢表可以被用來(lái)傳輸PEcmd到1/PEcmd以借由乘法來(lái)代替除法。
[0096]1.示例性運(yùn)行時(shí)間操作
[0097]圖12是可以根據(jù)用于圖1示出的工件102的激光加工期間的功率控制的一個(gè)實(shí)施例而可以實(shí)現(xiàn)的示例性操作序列1200的流程圖。操作序列1200包括設(shè)置和加載1210應(yīng)用程序。在應(yīng)用程序安裝期間，操作序列1200相對(duì)于功率限制表驗(yàn)證功率設(shè)置，其在每個(gè)系統(tǒng)庫(kù)存(inventory)為硬編碼的(hardcoded)。操作序列1200還警告用戶容忍或功率層級(jí)違規(guī)，如果檢測(cè)到的話。操作序列1200進(jìn)一步包括開(kāi)啟1212鐳射快門(mén)以及查詢1214LEM/A0D校準(zhǔn)超時(shí)周期是否已過(guò)期。如果LEM/A0D校準(zhǔn)超時(shí)周期已過(guò)期，則操作序列1200包括在CPM612上移動(dòng)1216，相對(duì)于CPM 612重新校準(zhǔn)1218 LEM 116 (例如，使用自動(dòng)制程)，并且重新校準(zhǔn)1220 AOD線性(例如，使用自動(dòng)制程)。
[0098]操作序列1200進(jìn)一步包括查詢1222應(yīng)用程序配方設(shè)置中的鐳射功率控制是否啟用。如果啟用了鐳射功率控制，操作序列1200包括借由運(yùn)行自動(dòng)校準(zhǔn)程序更新1224 LET710、存儲(chǔ)1226校準(zhǔn)文件中的LET 71、下載1228更新的LET710到G1以及重置1230在G1功率控制器616中的DeltaTrans為零。
[0099]操作序列1200進(jìn)一步包括查詢1232任何PE/PRF組合是否超過(guò)借由LET710所描述的系統(tǒng)功能。假如PE/PRF組合超過(guò)了系統(tǒng)功能，操作序列1200包括發(fā)出1234錯(cuò)誤的信號(hào)以及中止加工。因此，操作序列1200執(zhí)行關(guān)閉1236鐳射快門(mén)。然而，如果PE/PRF組合沒(méi)有超過(guò)借由LET 710所描述的系統(tǒng)功能，操作序列1200包括運(yùn)行1238觀看對(duì)齊和應(yīng)用(面板/圖案)對(duì)齊、處理1240所述應(yīng)用程序以及監(jiān)測(cè)1242用于功率控制統(tǒng)計(jì)數(shù)值和錯(cuò)誤的實(shí)時(shí)功率控制反饋。在加工完成后，操作序列1