[实用新型]一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光切割机，尤其涉及一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机。

背景技术

激光划线之后进行机械裂片的工艺在LED芯片切割过程中是一种常用工艺，尤其应用在以蓝宝石为衬底的蓝光LED上，目前，以蓝宝石为基底的蓝光LED芯片，掺杂荧光粉而能够制造出白光，这种LED是未来引领照明领域的主流，与此同时，如何进一步提供亮度并降低成本，一直是业界努力的课题。采用激光划线之后，再机械裂片的晶粒分离技术虽然产速高、成本低，但激光划线时造成蓝宝石衬底的侧壁烧蚀，如图6所示，激光头1发射出的激光依次通过反射镜3和聚焦镜4对移动载台5上的LED芯片6划线，由于激光方向恒定，使得划线处的深度相同，如图7所示，LED芯片6的侧壁60的激光烧蚀面积为阴影部分，该烧蚀面积较大，导致光衰严重，最大光衰可达15%之多。

为了有效降低、去除因激光侧壁烧蚀造成的光衰，业界也提出了很多方法和相关设备。一种是利用超快激光在衬底内部形成切割线，降低侧壁的烧蚀程度，但因设计成本高昂，导致设备成本较高。另一种方式是在激光划线完后，再以高温硫酸/磷酸加以蚀刻，将烧蚀去掉，此种方式尽管成本较低，但是步骤繁复，并且蚀刻的问题在于切割深度过深时不易洗干净，但深度不足又会有劈裂良率不佳的问题。尤其在现有的激光切割机中，通常是以激光头发出的预设功率的激光进行切割，导致切割深度过深或者过浅，若过深，则烧蚀面积较大，若过浅，则LED芯片不容易劈裂，因此，上述激光切割方式导致LED芯片的劈裂良率难以提升。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，该切割机在1/2波片的旋转作用下，射出能令LED芯片产生周期性深浅刻痕的激光束，再利用分光镜将激光束分成两个或者更多数量的子激光束，通过多个子激光束对激光刻痕多次切割，逐渐增加刻痕的深、浅幅度，使得LED芯片更加易于劈裂。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，1/2波片设于旋转机构之上，旋转机构驱动1/2波片绕该1/2波片的径向方向旋转，1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片。

优选地，分光镜是能够射出三个子激光束的光学元件。

优选地，旋转机构的动力输出端设有一驱动杆，驱动杆的端部设有中空承座，1/2波片固定于中空承座上。

优选地，旋转机构包括有马达及变速机构，变速机构为齿轮组、皮带轮组、链条组和摩擦轮组中的任意一种或几种的结合。

优选地，激光头是光源波长小于1.064nm的固态激光器或者气态激光器。

优选地，旋转机构的转速为1*10³RPM至3*10⁵RPM。

优选地，移动载台的移动速度为10mm/s至1*10³mm/s。

优选地，还包括有驱动机构，分光镜设于该驱动机构之上，驱动机构驱动分光镜绕轴向转动以调整该分光镜的角度。

优选地，分光镜为绕射光学元件。

优选地，分光镜为全息光学元件。

本实用新型公开的一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，1/2波片设于旋转机构的动力输出端，旋转机构驱动1/2波片沿该1/2波片的径向方向旋转，该1/2波片的作用是令传输至LED芯片处的激光束的功率呈周期性变化，在1/2波片的旋转作用下，射出能令LED芯片产生周期性深浅刻痕的激光束，1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片，该分光镜的作用在于令其射出的子激光束之间存在距离，在移动载台的平移作用下，多个子激光束依次切割同一刻痕，逐渐增加刻痕的深、浅幅度，使得LED芯片更加易于劈裂，并且在切割之后，LED芯片侧壁的烧蚀面积减小，对蓝宝石衬底侧壁烧蚀程度较低。

附图说明

图1为本实用新型提出的激光切割机的结构示意图。

图2为激光切割深度的曲线示意图。

图3为LED芯片经第一道子激光束切割后的侧视图。