[發明專利]一種利用激光對硅棒進行打碼標識的方法及設備

有效

• 申請號: 201810163220.4
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108526696B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 侯貴朝;范醉風;洪劍鋒;向軍;劉強;王藝;吳烈;陳克勝;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: B41J2/435
• 分類號: B41J2/435;B23K26/362;B23K26/06;B23K26/064;B23K26/08
• 代理公司: 深圳市道臻知識產權代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

本發明公開了一種利用激光對硅棒進行打碼標識的方法及設備，所述設備包括：標記系統，用于設置打標參數，并將硅棒數字編碼生成刻線編碼；激光器，用于提供激光光束；電氣控制部，用于控制激光光束的輸出方式；準直鏡，用于將激光器發出的激光光束準直成平行激光光束；擴束鏡，反向安裝，用于縮小準直后的平行激光光束，增大激光光斑；光學聚焦鏡，用于將經反向安裝的所述擴束鏡縮小后的激光光束，均勻聚焦至待打碼的硅棒表面；以及工作平臺，用于帶動硅棒移動進行激光光束定位，對硅棒進行打碼標識。本發明可以實現硅片獨立編碼，能夠有效提高編碼效率和減少污染，極大地拓展了激光加工的應用領域和范圍。

技術領域

本發明涉及激光加工技術領域，尤其涉及一種利用激光對硅棒進行打碼標識的方法及設備。

背景技術

由于硅棒(硅單晶棒)的整體性會隨著硅棒的一頭到另一頭而變化，因此對產品進行編碼追溯就變得尤為重要，對硅棒進行刻線編碼，這樣當硅晶棒被切割成硅片后，就能追溯知道硅片在硅晶棒的正確位置，此刻線編碼是統一的，用來識別硅片并能知道他的來源.編碼能表明該硅片從哪一單晶棒的什么位置切割下來。編號需要足夠深，刻線也需要足夠寬，從而到最終硅片拋光后仍能保持和識別。傳統的機械和化學方法對硅棒刻線編碼方式效率低，污染大。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種利用激光對硅棒進行打碼標識的方法及設備，從而克服傳統的機械和化學方法對硅棒刻線編碼方式效率低，污染大的問題。

本發明的技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其包括：

標記系統，用于設置打標參數，并將硅棒數字編碼生成刻線編碼；

激光器，用于提供激光光束；

電氣控制部，用于控制激光光束的輸出方式；

準直鏡，用于將激光器發出的激光光束準直成平行激光光束；

擴束鏡，反向安裝，用于縮小準直后的平行激光光束，增大激光光斑；

光學聚焦鏡，用于將經反向安裝的所述擴束鏡縮小后的激光光束，均勻聚焦至待打碼的硅棒表面；以及

工作平臺，用于帶動硅棒移動進行激光光束定位，對硅棒進行打碼標識。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述設備還包括：用于帶動所述光學聚焦鏡運動進行激光光束定位的運動機構。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述運動機構包括：用于帶動所述光學聚焦鏡沿豎直方向運動的Z運動軸，用于帶動Z運動軸沿水平方向運動的第一X運動軸；所述擴束鏡和所述準直透鏡安裝在所述Z運動軸上。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述工作平臺包括：用于固定硅棒的治具，以及用于帶動所述治具沿水平方向運動的第二X運動軸。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述激光器為紅外光纖激光器，激光輸出功率為50～100W。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述激光器的激光脈沖波長為1055～1075nm。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述激光器的激光脈寬為180～300ns。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述擴束鏡為可調倍數的擴束鏡。

所述的利用激光對硅棒進行打碼標識的設備，其中，所述光學聚焦鏡為全石英的鏡頭，且鏡頭的焦距為160～210mm。