[發明專利]一種藍寶石激光挖槽裝置及其挖槽方法

有效

• 申請號: 201410460620.3
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN105458515B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王焱華;楊國會;李成;唐建剛;高昆;尹建剛;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;B23K26/364;B23K26/082;B23K26/046
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司44385
• 代理人: 汪琳琳

1.一種藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：該藍寶石激光挖槽方法步驟如下：

步驟S1：根據待加工藍寶石樣品(6)上挖槽的形狀和大小，通過建型模塊建立挖槽的模型；

步驟S2：通過計算模塊計算加工挖槽所需要的層數n，其中D為挖槽的總深度，d為每層加工的厚度，具體公式如下：

n＝D/d；

步驟S3：通過測試模塊測試出激光去除每層藍寶石效率，即得到加工每層藍寶石挖槽所需的時間t，則能得到加工藍寶石挖槽所需的總時間T，具體公式如下：

T＝n＊t；

步驟S4：根據步驟S2得到的層數n對挖槽模型進行分層，生成模塊通過矢量線來模擬掃描軌跡，并將模擬得到的每層掃描軌跡通過圖形處理生成一條螺旋線；

步驟S5：根據加工藍寶石挖槽所需的總時間T，打開挖槽裝置中的激光器(1)，激光光束根據步驟S4生成的螺旋線，通過掃描模塊按照每層的掃描軌跡，從藍寶石表面逐層向內部掃描得到所述挖槽；

所述藍寶石激光挖槽方法所采用的挖槽裝置包括：激光器(1)、反射鏡(2)、擴束鏡(3)、振鏡(4)、聚焦鏡(5)、平臺(7)和計算機(8)，將待加工藍寶石樣品(6)設置于平臺(7)上，反射鏡(2)、擴束鏡(3)、振鏡(4)和聚焦鏡(5)由上至下依次設置在待加工藍寶石樣品(6)的上方，反射鏡(2)、擴束鏡(3)、振鏡(4)、聚焦鏡(5)和待加工藍寶石樣品(6)的中心位于同一直線上，激光器(1)位于反射鏡(2)的一側，計算機(8)與振鏡(4)相連；

所述計算機(8)包括建型模塊、計算模塊、測試模塊、生成模塊和掃描模塊；

所述激光器(1)發射出激光光束，所述激光光束經過反射鏡(2)反射后，進入所述擴束鏡(3)以減小其發散角度，之后所述激光光束進入由所述振鏡(4)和所述聚焦鏡(5)組成的掃描系統，最后垂直射向所述平臺(7)上的所述待加工藍寶石樣品(6)，實現激光光束對藍寶石進行激光挖槽加工，并通過所述計算機(8)來控制激光掃描的軌跡；

所述待加工藍寶石樣品(6)上加工的挖槽為一條閉合的挖槽。

2.根據權利要求1所述的藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：所述激光器(1)的激光波長范圍是355nm～1064nm，包含紫外、綠光和紅外激光器。

3.根據權利要求1所述的藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：所述激光器(1)發出激光的偏振態為線偏振，偏振比大于100：1。

4.根據權利要求1所述的藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：所述激光器(1)的脈沖寬度范圍是10飛秒～500皮秒，單點能量的范圍是1uJ～10mJ。

5.根據權利要求1所述的藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：所述藍寶石挖槽的總深度D范圍是50～1000um，每層加工的厚度d范圍是5～50um。

6.根據權利要求1所述的藍寶石激光挖槽方法，其特征在于：所述待加工藍寶石樣品(6)的厚度范圍是100～2000um。