[发明专利]一种应用于背向式激光内刻微通道的吸附加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光微加工技术领域，特别涉及到一种利用激光内刻微通道的样品吸附加工装置。

背景技术

随着光学的不断发展，激光以其作用区域小、高能量、高效率的特点，被越来越广泛的应用于材料的加工，目前市面上的大多数装饰公司已经开始使用激光切割各种金属板材。当u-TAS(micro total analysis system)及MEMS(Micro Electromechanical System)被提出以后，随着应用需求的多元化，激光的应用已不仅仅趋向于宏观加工，在微纳米加工方面更是引起了科研工作者们的关注。在这种背景下，目前使用激光技术在芯片表面刻蚀各种平面微结构已较为成熟，科研工作者们把目标已转向了技术要求更高、加工难度更大的实体三维内部微通道加工，毫无疑问唯有激光可以达到这种目标。

然而激光内刻微通道技术目前仅限于实验阶段，现在使用激光技术在芯片内部直接加工出具有三维复杂结构微通道的技术已有了初步进展，但也产生了一些问题。激光加工材料是一种破坏性过程，激光通过聚焦物镜将能量高度集中在一个加工位置，通过烧蚀、材料升华、微爆炸等过程产生微通道。在这种情况下微通道是能够产生，但伴随着的是通道表面留有升华后又凝固的一些残渣，表面粗糙度极大，加之目前大多数能够产生微通道的方式均为背向式加工方式，因此需要一种能够在激光加工材料过程中同时去除加工区域产生的各种高温气体及残渣的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种应用于背向式激光内刻微通道的吸附加工装置，该装置具有使用方便、功能实用的特点。

为了实现上述目的，一种应用于背向式激光内刻微通道的吸附加工装置，该装置包括底座(1)、进气分气管(2)、排气管连接器(3)；

底座(1)是一个中心开有大方形凹槽(11)的方形柱状体，大方形凹槽(11)的周边对称设有有通孔(12)，三个并行的通孔(12)组成一组并设在每个大方形凹槽(11)的侧边；该大方形凹槽(11)的底面中心还设有一个小方形凹槽(13)，该小方形凹槽(13)中心设有一个圆形通孔(14)；底座(1)的上表面四角处设有四个直通下表面的柱形沉头孔(15)，通过四个柱形沉头孔(15)将底座(1)固定；待加工材料置于底座(1)的上表面并覆盖大方形凹槽(11)；

进气分气管(2)包括下侧进气管道、管道连接器(22)、方形突触(23)、小管(24)、球形腔体(25)；下侧进气管道包括中心管道(211)、粗管道(212)、细管道(213)；下侧进气管道的中心管道(211)设置在下侧进气管道中间位置，中心管道(211)与四个轴向均匀对称布置粗管道(212)连接，每个粗管道(212)上设有三个细管道(213)；细管道(213)与方形凹槽(11)周向的通孔(12)的中心轴线重合；细管道(213)的拐弯处与中心管道顶部分别设有管道连接器(22)；小管(24)一端通过管道连接器(22)与中心管道(211)连接；小管(24)的另一端为中心对称型球形腔体(25)；所述球形腔体(25)上开有环形小孔；中心管道(211)上设有与中心管道(211)管径相同的方形突触(23)；方形突触(23)与小方形凹槽(13)相配合。

排气管连接器(3)包括转接口(31)、通气口(32)；转接口(31)上设有三个与通孔(12)对应的排气孔；各排气孔与一个通气口(32)相连；所述排气孔与通气口(32)连接处为圆锥曲面结构；通过该圆锥曲面结构的内壁可有效避免了三个同时进入排气管道气体的回流、阻碍现象产生，有效促进了气体的排出；同时，也为底座的通孔(12)与下侧进气管道的细管道(213)处形成稳定负压提供了保障。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。

1、在待加工的样品片覆盖住底座凹槽上边缘时，当进气分气管通入压缩空气后，便能够在进气分气管的4x 3个水平出气口处形成相同的负压，加之该负压处于底座方形凹槽的内部四侧，能够对覆盖住该方形凹槽的待加工样品片有一个均匀向下的吸附力，对于保证待加工样品的质量具有非常重要。

2、从进气分气管顶端中心的出气孔溢出的压缩空气为底座中心的腔体补充了气体，在负压的作用下使腔内的气体形成流场；该吸附力固定了待加工样品片，免去了夹持装置，易于实现自动化的生产、加工。

3、背向式激光内刻微通道在负压及气流流场的作用下，能够同时吸附走加工过程中所产生的高温气体、残渣，对形成内壁光滑的微通道而言具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本发明涉及的应用于背向式激光内刻微通道的吸附加工装置的等轴测图；