[發(fā)明專利]一種用于環(huán)氧樹脂封裝片的激光切割系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109175729A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳暢;柳嘯;唐立恒;楊深明;張紅江;盧建剛;尹建剛;高云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/402;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市道臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

本發(fā)明屬于激光切割領(lǐng)域，具體涉及一種用于環(huán)氧樹脂封裝片的激光切割系統(tǒng)及方法。所述激光切割系統(tǒng)包括激光器、擴束鏡、光斑整形系統(tǒng)、聚焦鏡頭、用于固定待切割工件的X?Y運動載臺，所述光斑整形系統(tǒng)包括可替換的平行六光點DOE光斑整形系統(tǒng)與豎直三光點DOE光斑整形系統(tǒng)，其中，激光器發(fā)出光束傳輸?shù)綌U束鏡后，光束轉(zhuǎn)化為平行光束，然后垂直射入光斑整形系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)過整形后得到適合焊接光斑，整形后的光束經(jīng)由聚焦鏡聚焦至環(huán)氧樹脂樣品表面上，瞬間氣化材料，使基體材料分離，完成環(huán)氧樹脂封裝片的切割，通過光斑整形系統(tǒng)可將入射光束進行整形，即得到適合不同厚度環(huán)氧樹脂封裝片切割用的光斑，可有效的提高切割速度，以及切割質(zhì)量，提高工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光切割領(lǐng)域，具體涉及一種用于環(huán)氧樹脂封裝片的激光切割系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

LED主要由基板、晶片、引線、熒光粉層、封裝材料等組成，其中封裝材料主要起保護和密封晶片的作用，避免其受到周圍環(huán)境的溫度與濕度的影響，并提高器件對外來沖擊的抵抗力，減緩機械振動，保障其正常工作。LED外層透鏡材料一般采用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯等透明熱塑性樹脂注射成型，以及環(huán)氧樹脂、有機硅等熱固性材料灌封成型。近年來隨著功率型LED的普及，尤其是基于紫外的白光LED的發(fā)展，要求封裝材料對紫外光有較高吸收的同時，能夠保持其在可見光區(qū)高透明性，而這些熱塑性樹脂在耐變色性、透光率、耐熱性以及抗沖擊性等方面已不能滿足要求。改性后的環(huán)氧樹脂同時具有高折射率、較高的抗沖擊韌性、高熱傳導性以及耐紫外線老化等封裝要求，可明顯提高器件的可靠性。隨著光電器件微型化的快速發(fā)展，LED組件微型化也迫切需求，切割分片作為樹脂封裝材料工藝制程中的重要步驟，對切割精度提出了越來越高的加工要求。

目前，常規(guī)的環(huán)氧樹脂封裝材料切片設(shè)備采用的是傳統(tǒng)的刀片(砂輪)切割方法，此類切割工藝成熟，但受制于刀片或砂輪本身的尺寸影響，切割精度較差，無法滿足微型環(huán)氧樹脂封裝片的切割需求；由于刀片與樣品之間較大的機械應(yīng)力，會在切割過程中產(chǎn)生少量崩邊，影響樹脂片的切邊質(zhì)量；同時由于切割速度較低，導致效率也無法得到提升。

激光加工作為一種非接觸式加工，可以明顯提升切割質(zhì)量與精度，同時可滿足微型環(huán)氧樹脂封裝片的切割需求；傳統(tǒng)的激光加工光斑呈高斯分布，中心光強較高，四周光強逐漸降低，此種條件下，樣品切割錐度較大，同時也存在較大的熱影響區(qū)域，影響切割效率以及切割質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于環(huán)氧樹脂封裝片的激光切割系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有的激光加工時光斑呈高斯分布導致樣品切割錐度較大，同時也存在較大的熱影響區(qū)域，影響切割效率以及切割質(zhì)量的問題。

為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于環(huán)氧樹脂封裝片的激光切割系統(tǒng)，包括激光器、擴束鏡、光斑整形系統(tǒng)、聚焦鏡頭、用于固定待切割工件的X-Y運動載臺，所述激光器出光，光束經(jīng)擴束鏡到達光斑整形系統(tǒng)，由光斑整形系統(tǒng)對光束進行光斑整形后，經(jīng)聚焦鏡頭對X-Y運動載臺上的待切割工件進行切割；所述光斑整形系統(tǒng)包括可替換的平行六光點DOE光斑整形系統(tǒng)與豎直三光點DOE光斑整形系統(tǒng)；其中，所述平行六光點DOE光斑整形系統(tǒng)用于將入射光的光斑整形為平行六光點分布的，所述豎直三光點DOE光斑整形系統(tǒng)用于將入射光的光斑整形為豎直三光點分布。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述激光切割系統(tǒng)還包括用于精確判斷切割位置的CCD位置監(jiān)控裝置，和用于檢測切割質(zhì)量的CCD質(zhì)量檢測裝置。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述激光切割系統(tǒng)還包括設(shè)置在激光器與光斑整形系統(tǒng)之間的多個用于連接光路的反射鏡。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述聚焦鏡頭為短焦距聚焦鏡頭。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述激光切割系統(tǒng)還包括設(shè)置在X-Y運動載臺一側(cè)的抽塵系統(tǒng)。