[發明專利]一種半導體晶圓激光切割機

在審

• 申請號: 202010413238.2
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111421250A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 葉宗輝;周建紅
• 申請（專利權）人: 深圳市圭華智能科技有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/402;B23K26/064;B23K26/70;B23K26/08
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

本發明提供了一種半導體晶圓激光切割機，包括機座、工件運動平臺和激光切割單元，所述激光切割單元包括激光器、光路組件、Z軸組件、焦點跟蹤系統、激光切割頭和激光聚集系統，所述焦點跟蹤系統、激光切割頭和激光聚集系統分別設置在所述Z軸組件上，所述激光器射出的激光經所述光路組件的傳導進入所述焦點跟蹤系統，然后依次經所述激光切割頭、激光聚集系統傳輸后，將激光聚集到所述工件運動平臺上的工件上，所述工件運動平臺帶動工件進行運動，從而完成對工件的激光切割。本發明的有益效果是：采用激光切割，材料利用率高，切割速度快，不需要水冷，切割一致性好，可切割異形和微小產品。

技術領域

本發明涉及激光切割機，尤其涉及一種半導體晶圓激光切割機。

背景技術

隨著光電產業的快速發展，高度集成化和高性能半導體晶圓需求不斷增長，硅、碳化硅、藍寶石、砷化鎵、氮化鋁、磷化銦等襯底材料廣泛應用于半導體晶圓。隨著晶粒尺寸越來越小、集成度越來越高以及晶圓的輕薄化，傳統的機械加工方式已經不能滿足生產需求。

傳統機械式半導體切割工藝存在以下缺點：切割道較大（大約為50-100um）,導致材料利用率低；切割速度慢；需水冷，切割顆粒可能劃傷材料；刀具為易耗品；無法切割異形產品和微小產品。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種半導體晶圓激光切割機。

本發明提供了一種半導體晶圓激光切割機，包括機座、工件運動平臺和激光切割單元，所述工件運動平臺和激光切割單元分別設置在所述機座上，所述激光切割單元包括激光器、光路組件、Z軸組件、焦點跟蹤系統、激光切割頭和激光聚集系統，所述焦點跟蹤系統、激光切割頭和激光聚集系統分別設置在所述Z軸組件上，所述激光器射出的激光經所述光路組件的傳導進入所述焦點跟蹤系統，然后依次經所述激光切割頭、激光聚集系統傳輸后，將激光聚集到所述工件運動平臺上的工件上，所述工件運動平臺帶動工件進行運動，從而完成對工件的激光切割。

作為本發明的進一步改進，所述光路組件包括激光入射口、入光轉角反射座、擴束鏡調節架、擴束鏡和出光轉角反射座，所述擴束鏡安裝在所述擴束鏡調節架上，所述激光器射出的激光經所述激光入射口、入光轉角反射座、擴束鏡、出光轉角反射座后射入所述焦點跟蹤系統。

作為本發明的進一步改進，所述Z軸組件上設有手動調節滑臺，所述激光切割頭和激光聚集系統分別設置在所述手動調節滑臺上，所述手動調節滑臺上設有采集高度信息的激光測高儀。

作為本發明的進一步改進，所述工件運動平臺包括Y軸移動平臺、X軸移動平臺和旋轉平臺，所述X軸移動平臺設置在所述Y軸移動平臺上，所述旋轉平臺設置在所述X軸移動平臺上，所述旋轉平臺上設有放置工件的治具，所述治具位于所述激光聚集系統的正下方。

作為本發明的進一步改進，所述Y軸移動平臺、X軸移動平臺均為納米分辨率直線電機。

作為本發明的進一步改進，所述機座上設有定位工件位置的相機組件。

作為本發明的進一步改進，所述激光器為超短脈沖激光器。

作為本發明的進一步改進，所述機座上設有上料機構和移料機構。

作為本發明的進一步改進，所述機座上設有上料調節流水線裝配體，所述上料調節流水線裝配體分別與所述上料機構、移料機構對接。

本發明的有益效果是：通過上述方案，采用激光切割，材料利用率高，切割速度快，不需要水冷，切割一致性好，可切割異形和微小產品。

附圖說明

圖1是本發明一種半導體晶圓激光切割機的（部分分解）示意圖。

圖2是本發明一種半導體晶圓激光切割機的光路組件的示意圖。

圖3是本發明一種半導體晶圓激光切割機的激光切割單元的示意圖。