一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，包括激光束發(fā)射器，水平布置的聚光透鏡，位于所述透鏡下方并與其平行布置的工作平臺(tái)，以及與工作平臺(tái)連接的傳動(dòng)裝置，其特征在于，還包括設(shè)在所述激光束發(fā)射器一側(cè)以及所述透鏡上方的多邊形棱鏡，所述多邊形棱鏡由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿軸心旋轉(zhuǎn)，用以將水平入射的激光束反射至透鏡的不同部位。所述裝置，針對不同物理性能、化學(xué)性能的加工件可控制激光光斑對工件的切割速度，配合工作平臺(tái)與棱鏡反方向移動(dòng)，可進(jìn)一步提高切割效率。采用該激光裝置切割多層加工件時(shí)，配合工作平臺(tái)的移動(dòng)，在切割位置兩側(cè)劃進(jìn)行預(yù)劃線，可解決切割過程中多層結(jié)構(gòu)出的開裂問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，效率高。
【專利說明】一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光加工裝置，具體的涉及一種激光束反射面為多邊形棱鏡的激光加工裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體設(shè)備在織造過程中，在大致原板形狀的半導(dǎo)體晶片表面通過格子狀排列的分割預(yù)定線劃分為多個(gè)區(qū)域，通過沿分割預(yù)定線將半導(dǎo)體晶片剖斷從而分割出各個(gè)半導(dǎo)體芯片。對晶片的切割一般是采用激光加工裝置。該裝置包括激光發(fā)射裝置，反射激光束的平面，對激光束進(jìn)行聚焦的透鏡以及加持切割件裝置。其原理是通過聚焦后的激光高溫光斑在加工工件要切割區(qū)域邊緣劃出凹槽，然后對工件施加一定作用力，使得工件沿凹槽斷裂，完成切割。但是目前裝置不便于調(diào)節(jié)切割速度，缺乏切割連續(xù)性，且對于多層結(jié)構(gòu)的工件，多層物料中每層固有的光學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)各不同，現(xiàn)代激光加工方法都是一次性完成，故加工時(shí)每層連接處會(huì)發(fā)生裂開現(xiàn)象，甚至加工晶圓時(shí)開裂現(xiàn)象會(huì)擴(kuò)散導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低下。同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)受到熱影響區(qū)影響比較大，導(dǎo)致加工件強(qiáng)度低下的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的是:提供一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，包括激光束發(fā)射器，水平布置的聚光透鏡20，以及位于所述透鏡20下方并與其平行布置的工作平臺(tái)30，以及與工作平臺(tái)30連接的傳動(dòng)裝置，還包括設(shè)在所述激光束發(fā)射器一側(cè)以及所述透鏡20上方的多邊形棱鏡10，所述多邊形棱鏡10由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿軸心11旋轉(zhuǎn)，用以將水平入射的激光束反射至透鏡20的不同部位。
[0006]進(jìn)一步，優(yōu)選的，所述多邊形棱鏡10為正多邊形棱鏡。
[0007]進(jìn)一步，優(yōu)選的，所述多邊形棱鏡10為正六邊形棱鏡。
[0008]更進(jìn)一步，優(yōu)選的，還包括工作平臺(tái)30的傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置可推動(dòng)工作平臺(tái)30在水平面內(nèi)移動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0010]本實(shí)用新型的一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，可針對不同物理性能、化學(xué)性能的加工件通過調(diào)節(jié)棱鏡旋轉(zhuǎn)速度，控制激光光斑對工件的切割速度，配合工作平臺(tái)與棱鏡反方向移動(dòng)，可進(jìn)一步提高切割效率。采用該激光裝置切割多層加工件時(shí)，配合工作平臺(tái)的移動(dòng)，在切割位置兩側(cè)劃進(jìn)行預(yù)劃線，可解決切割過程中多層結(jié)構(gòu)出的開裂問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0012]圖1為實(shí)施例激光加工裝置加工過程中激光光束路線變化示意圖
[0013]其中:1為入射激光束，10為多邊形棱鏡，11為棱鏡軸心，12為棱鏡反射面，20為透鏡，30為工作平臺(tái)，40為加工工件，S1, S2, S3為光斑位置；
[0014]圖2為實(shí)施例激光加工裝置切割多層晶圓示意圖
[0015]其中420、430、410為晶圓的兩層結(jié)構(gòu)，A為預(yù)劃線。

【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例:
[0017]一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括發(fā)射激光束I的激光束發(fā)射器(圖中未畫出)，具有聚光功能的透鏡20，位于透鏡20下方且與透鏡20平行布置的工作平臺(tái)30，兩層結(jié)構(gòu)的加工晶圓40(如圖2所示，420、430、410為晶圓的兩層結(jié)構(gòu))固定在所述工作平臺(tái)30上，所述工作平臺(tái)30還連接有傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置可控制工作平臺(tái)30在水平面內(nèi)移動(dòng)，還包括設(shè)在激光發(fā)束射器一側(cè)位于透鏡20上方的正六邊形棱鏡10，水平入射的激光束I經(jīng)棱鏡10側(cè)面反射面12反射至透鏡20，透鏡20對反射的激光束進(jìn)行聚焦，聚焦后的激光束形成光斑照射在加工晶圓40切割位置上。所述棱鏡20由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿軸心11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得反射面12與入射激光束I成不同夾角，如圖1中第一狀態(tài)所示(圖1中位于最下側(cè)的圖)，激光束I入射到棱鏡20反射面12的起始端，經(jīng)反射后激光束落在透鏡20左側(cè)，經(jīng)聚焦后形成的激光光斑照射在加工晶圓的S1位置，棱鏡10旋轉(zhuǎn)過一定角度后，如圖1中第二狀態(tài)所示(圖1中位于中間的圖)，激光束I入射到棱鏡20反射面12的中間，經(jīng)反射后落在透鏡20中間位置，聚焦后的激光光斑照射在加工晶圓40的S2位置，棱鏡20繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如圖1中第三狀態(tài)所示(圖1中位于最上側(cè)的圖)，激光I入射至反射面12終端，經(jīng)反射后落在透鏡右側(cè)，聚焦后的光斑照射在工件S3位置，在此旋轉(zhuǎn)過程中，聚焦后的光斑從S i直線移動(dòng)到S 3位置的劃出預(yù)劃線A，通過控制工作平臺(tái)30帶動(dòng)加工晶圓40左右移動(dòng)，重復(fù)上述步驟劃出另外一條預(yù)劃線A，最后調(diào)節(jié)工作平臺(tái)位置使激光光斑移動(dòng)路徑位于兩條預(yù)劃線A之間進(jìn)行切割。棱鏡20連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)可重復(fù)上述步驟進(jìn)行連續(xù)預(yù)劃線和切割。
[0018]上述裝置可針對不同物理性能、化學(xué)性能的加工件通過調(diào)節(jié)棱鏡旋轉(zhuǎn)速度，控制激光光斑對工件的切割速度，配合工作平臺(tái)與棱鏡反方向移動(dòng)，可進(jìn)一步提高切割效率。采用該激光裝置切割多層加工件時(shí)，配合工作平臺(tái)的移動(dòng)，在切割位置兩側(cè)劃進(jìn)行預(yù)劃線，可解決切割過程中多層結(jié)構(gòu)出的開裂問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，效率高。
[0019]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，包括激光束發(fā)射器，水平布置的聚光透鏡(20)，位于所述透鏡(20)下方并與其平行布置的工作平臺(tái)(30)，以及與工作平臺(tái)(30)連接的傳動(dòng)裝置，其特征在于，還包括設(shè)在所述激光束發(fā)射器一側(cè)以及所述透鏡(20)上方的多邊形棱鏡(10)，所述多邊形棱鏡(10)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿軸心(11)旋轉(zhuǎn)，用以將水平入射的激光束反射至透鏡(20)的不同部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，其特征在于，所述多邊形棱鏡(10)為正多邊形棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，其特征在于，所述多邊形棱鏡(10)為正六邊形棱鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多邊形棱鏡作為反射面的激光加工裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置可推動(dòng)工作平臺(tái)(30)在水平面內(nèi)移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B23K26/064GK204221191SQ201420539114
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】成奎棟 申請人:伊歐激光科技（蘇州）有限公司