[實用新型]四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置

有效

• 申請號: 201721889277.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207746565U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 趙裕興;陳宇
• 申請（專利權）人: 蘇州德龍激光股份有限公司;江陰德力激光設備有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/06;B23K26/064;B23K26/142;B23K26/70
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本實用新型涉及四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，在皮秒激光器的光路輸出端布置第一反射鏡，第一反射鏡反射光路上依次布置有擴束鏡、第一偏振波片、偏振分光片、第二反射鏡、第二偏振波片、第三反射鏡以及激光切割頭，激光切割頭包含一維激光光束分束元件和激光聚焦鏡，激光聚焦鏡的上部通過位置旋轉調節機構安裝一維激光光束分束元件，可通過調節位置旋轉調節機構調整分光光束位置，激光聚焦鏡的光路輸出端正對于待加工平臺上的四元LED晶圓產品的表面。切割四元LED晶圓時可以省去涂覆保護液工序，有效提升切割效率；皮秒激光切割晶圓產生更小范圍的熱影響區，微裂紋、重熔再結晶可得到改善。

技術領域

本實用新型涉及一種四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置。

背景技術

目前，在國內大多LED芯片制造廠大規模擴產藍綠光的市場背景下，高亮度的紅黃光LED芯片在目前的市場地位仍是不可替代的，并逐年有上升趨勢。四元(AlInGaP)芯片為目前主流的高亮度紅黃光芯片，最佳的工藝為激光切割和刀輪切割。目前的激光切割工藝主要分為四個步驟，即貼片、保護液涂覆、激光開槽、清洗。其加工工藝流程具體如圖1所示：

步驟①：機械手從料盒中取料；

步驟②：機械手將待加工片移至涂覆/清洗平臺涂膠；

步驟③～④：涂膠完成后，機械手將待加工片移到加工工位上；

步驟⑤～⑥：激光加工完成后，機械手將已加工片移至涂覆/清洗平臺，進行清洗及干燥；

步驟⑦～⑧：清洗干燥完成后，將芯片送回料盒，完成一個加工循環。

其中，保護液涂覆過程包含步驟②、③工藝制程，極大地增加了激光切割的節拍時間、耗材成本以及機械結構設計成本等。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，可以省去涂覆保護液工序，從而有效提升切割效率。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，特點是：皮秒激光器的光路輸出端布置第一反射鏡，第一反射鏡反射光路上依次布置有擴束鏡、第一偏振波片、偏振分光片、第二反射鏡、第二偏振波片、第三反射鏡以及激光切割頭，所述激光切割頭包含一維激光光束分束元件和激光聚焦鏡，激光聚焦鏡的上部通過位置旋轉調節機構安裝一維激光光束分束元件，可通過調節位置旋轉調節機構調整分光光束位置，激光聚焦鏡的光路輸出端正對于待加工平臺上的四元LED晶圓產品的表面。

進一步地，上述的四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，其中，所述第一偏振波片為1/2λ波片。

進一步地，上述的四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，其中，所述第二偏振波片為1/2λ波片。

進一步地，上述的四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，其中，所述擴束鏡與皮秒激光器出口的距離為20cm～50cm。

進一步地，上述的四元LED晶圓免涂覆激光表面切割裝置，其中，所述激光聚焦鏡下方設有吸氣裝置。

本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果，具體體現在以下方面：

①采用皮秒激光器構成激光加工裝置，切割四元LED晶圓時可以省去涂覆保護液工序，對四元LED晶圓免涂覆激光表面切割加工，從而有效提升切割效率；

②皮秒激光切割晶圓產生更小范圍的熱影響區，微裂紋、重熔再結晶可以得到改善；皮秒激光的峰值功率在MW級，加工產生納米級的切削粉塵更容易被氣化后收集；皮秒加工生成離子型產物，不重熔板結瘤化，不生成復雜化合物，易通過抽風、吹氣、水洗等清潔手段進行收集處理；