[發明專利]表層高反射率材料的激光加工方法

無效

• 申請號: 201210122603.X
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102632335A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 肖和平;李琳;李成森
• 申請（專利權）人: 肖和平
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/42;B23P23/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 孫忠明

技術領域

本發明涉及一種表層高反射率材料的激光加工方法，適用于對基材表層鍍了金、銀、銅、鋁、鎳等高反射率金屬材料的加工，屬于激光加工技術領域。

背景技術

隨著半導體技術的進步，許多不利用激光加工的材料已被用于激光加工，且對半導體材料加工精度與效果要求越來越高，但目前的激光加工大多數都是單光束的激光加工模式。激光加工的材料光學特性影響著激光加工效果，例如表層鍍了金、銀、銅、鋁、鎳等高反射率金屬材料的半導體加工時，由于表面層材料對激光光子反射率高，導致與物質作用的光子大量減少，使得激光加工效果不佳。有學者提出提高激光功率、增加表面激光吸收層、降低加工速度等方法，但這幾種方法會以提高設備投入，拉長加工時間為代價，增加企業生產成本等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種表層高反射率材料的激光加工方法，解決現有單光束的激光加工模式對表層高反射率材料進行加工時，由于表面層材料對激光光子反射率高，存在導致與物質作用的光子大量減少，使得激光加工效果不佳的缺陷，通過本發明實現減少激光光子的反射，提高基材的高激光加工效率，從而有利于減少設備投入，縮短加工時間，增加企業的生產效益。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種表層高反射率材料的激光加工方法，所述表層高反射率材料的反射率大于80%以上的金、銀、鋁、銅、鉑、鉻、鎳金屬，厚度為1～1000000nm，其特征是，所述加工方法采用多光束激光加工系統或單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合對基材和表層高反射率材料進行加工。

所述多光束激光加工系統包括兩路或兩路以上的激光光束，激光器為固體、CO2、準分子激光器；波長195～1064nm，頻率20～120KHZ，功率1～100W，焦點1～1000mm，加工速度60～300mm/s。

所述多光束激光加工系統先將具有高反射率的表層用多光束激光中的一束激光將其去除，同時利用多光束激光中的另一束激光對基材進行加工，降低了反射的激光光子數，增加激光光子的吸收率，使得在對基材加工過中大部分激光能量被基材所吸收，提高基材的激光加工效率。

所述單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合，其激光加工系統為單光束激光，激光器為固體、CO2、準分子激光器；波長195～1064nm，頻率20～120KHZ，功率1～100W，焦點1～1000mm，加工速度60～300mm/s；輪刀式切割加工系統的主軸轉速20000～30000rpm，刀片加工高度1～1000μm、加工速度30～300mm/s。

所述單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合加工方法，先將具有高反射率的表層用輪刀式切割加工系統去除，同時利用單光束激光系統加工對基材進行加工，降低了反射的激光光子數，增加激光光子的吸收率，使得在對基材加工過中大部分激光能量被基材所吸收，提高基材的激光加工效率。

本發明的優點在于可依據高反射率材料層與基材厚度與特性，設計采用多光束激光加工系統或單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合的加工方法，有效去除掉高反射材料層，并同時對基材進行加工，以提高基材的激光加工效率。本發明中多光束激光加工系統依據不同高反射率材料層與基層材料厚度和光學特性選用相應波長的激光光束、頻率、功率、加工速度，利用多光束激光加工系統在不同焦點下對高反射率材料層與基材同時加工；加工速度大大提高，加工效率明顯增強。單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合加工時，依據不同高反射率材料層厚度與物理特性選用相應的主軸轉速、刀片加工高度、加工速度對高反射層材料進行加工，同時單光束激光加工系統依據基層材料厚度與光學特性選用相應波長的激光光束、頻率、功率對基材進行加工，輪刀式切割加工后會在表面留下微小的溝槽，能向基材內部反射激光以輔助激光對基材的加工，提升基材的激光加工效率。

附圖說明

圖1為本發明中多光束激光加工系統進行加工的示意圖；

圖2為本發明中單光束激光加工系統與輪刀式切割加工系統相組合進行加工的示意圖；

圖中，100基材，101高反射率材料層，102激光光束，103激光光束，104切割刀輪。

具體實施方式

結合附圖和實施進一步說明本發明。