[實用新型]用于微水束與激光耦合的高壓微水束的射流裝置

有效

• 申請號: 201822032479.3
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN209614568U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 蔣興橋;馬巖;榮宇;李東旭;陳立新
• 申請（專利權）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: B23K26/146
• 分類號: B23K26/146
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

本實用新型屬微細射流水束與高能激光束耦合加工晶圓的技術領域，特別涉及一種用于微水束與激光耦合的高壓微水束的射流裝置，包括安裝支架（1）、二維微調平臺（2）及射流腔體（3）；所述二維微調平臺（2）與安裝支架（1）固定相接；所述射流腔體（3）固定置于二維微調平臺（2）中部；所述在二維微調平臺（2）中心設有中心通孔（22）。本實用新型加工效率高，加工質量理想，可滿足微水束與激光束耦合加工工藝需求，有效提升晶圓加工工藝水平。

技術領域

本實用新型屬微細射流水束與高能激光束耦合加工晶圓（材料）的技術領域，特別涉及一種用于微水束與激光耦合的高壓微水束的射流裝置。

背景技術

激光加工晶圓（材料）技術是一種高效、無損的加工技術，利用微細射流水束與高能激光束進行耦合后對晶圓（材料）加工可有效減少材料的熱損傷，同時具有切口質量高，無熔渣殘留，加工位置不受焦點位置限制，在復雜曲面及多層結構材料加工上具有獨特的優勢。高壓微水束射流的生成和激光耦合技術是關鍵技術，高壓微水束射流的作用是引導高能激光直達材料表面進行加工，所以水射流的質量至關重要。常用的微水束射流直徑為30～500μm，工作距離約10～100mm，射流壓力一般為0～100MPa，這些參數對水束光纖發生裝置的設計和制造增加了許多難度。合格的水束光纖需滿足如下條件：水射流表面要平滑光潔，確保水束內的光線在水束與空氣界面發生全反射，并保證高的全反射效率；水質要求純度高、雜質少，有利于水束光纖的穩定和減小激光與水的相互作用；水束截面圓整，保證射流穩定性。

在現有技術中，由于常規加工工藝和微水束發生裝置結構設計的限制，微水束截面直徑很難小于200μm，且由于微水束射流的噴口直徑小，造成微水束射流發散，微水束射流內部流速不一致，微水束不穩定，微水束與激光耦合效果差，激光束不能在水束中發生全反射。

實用新型內容

本實用新型旨在克服現有技術不足之處而提供一種加工效率高，加工質量理想，可滿足微水束與激光束耦合加工工藝需求，有效提升晶圓加工工藝水平的用于微水束與激光耦合的高壓微水束的射流裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的：

一種用于微水束與激光耦合的高壓微水束的射流裝置，它包括安裝支架、二維微調平臺及射流腔體；所述二維微調平臺與安裝支架固定相接；所述射流腔體固定置于二維微調平臺中部；所述在二維微調平臺中心設有中心通孔。

作為一種優選方案，本實用新型所述二維微調平臺包括固定外殼、Y向位移平臺、X向位移平臺、Y向調節機構及X向調節機構；所述固定外殼與安裝支架固定相接；所述Y向位移平臺與X向位移平臺經XY雙向導軌滑動相接；所述Y向調節機構及X向調節機構依次分別調節Y向位移平臺及X向位移平臺的水平位移。

進一步地，本實用新型所述射流腔體包括外殼、底座、噴嘴體及玻璃窗口安裝結構；所述玻璃窗口安裝結構套裝于底座中心位置；所述噴嘴體固定設于底座下部；所述外殼固定置于底座上部；在所述外殼側向開有進水孔；在所述外殼內部設有環形水槽；所述進水孔與環形水槽相通；在所述底座上均布設有數個通孔；所述通孔與所述環形水槽相通；所述玻璃窗口安裝結構包括中空水腔結構、玻璃窗口及玻璃壓環；所述中空水腔結構在圓周方向上設置環形槽；在所述環形槽下部均布設置數個半圓形進水槽；所述噴嘴體包括噴嘴安裝座及噴嘴；在所述噴嘴安裝座上表面設有中心射線分布水槽；所述中心射線分布水槽與半圓形進水槽相對應。

進一步地，本實用新型所述進水孔的外徑為6mm；所述環形水槽寬度為3mm，深度為2.5mm。

進一步地，本實用新型所述通孔為6個，其外徑為3mm。

進一步地，本實用新型所述環形槽的寬度為4mm,深度為3.8mm；所述半圓形進水槽為6個。