[发明专利]一种激光切划装置

说明书

一种激光切划装置，该装置包括一激光器，用于发出激光光束；一衍射光学镜片和一聚焦镜，所述激光光束通过所述衍射光学镜片和聚焦镜后，在工件上、下表面和中间分别形成聚焦点，所述聚焦点的形状为椭圆形，沿工件的厚度方向延伸，所述的工件的中间形成的聚焦点椭圆延伸长度大于所述工件上、下表面形成的聚焦点的椭圆形延伸长度。

技术领域

本发明属于激光切划术领域，涉及一种激光切划装置，适用于对所应用激光波长透明的材料，工件较厚，且要求无热影响区，无崩边的激光切划。

背景技术

随着科学技术的进步和发展，激光已经作为一种工具应用在各行各业。由于激光的高亮度高强度的特性，且激光光斑的尺寸可以通过聚焦镜聚焦到微米量级，因此激光加工技术在有着高精度加工要求的行业中备受青睐，尤其是对于陶瓷、单晶硅和蓝宝石等高、硬、脆等难以加工的切划技术中，激光加工技术尤为受欢迎。

以半导体行业为例，晶圆的切片工艺是后道装配工艺中的第一步。该工艺将晶圆分成单个的芯片，用于随后的芯片键合、引线键合和测试工艺。当芯片尺寸越来越小，集成度越来越高，传统的机械切片技术产能下降，破片率上升，产生的废品率增加。在这种情况下，激光切划技术得以显现优势。由于激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的作用，对晶圆损伤较小。因此激光晶圆切片技术得到大力的发展。

虽然，激光这个技术在很大程度上缓解了上述缺陷，然而在激光技术使用时，其热影响区过大及熔渣喷溅污染的问题仍未妥善解决，这些缺点足以影响或破坏芯片的性能，特别是透明材料，对熔渣污染问题尤为明显。特别是对高硬高脆材料进行传统激光加工后，裂片崩边问题尤为明显。即使是业内已经采取的对基底材料内部切划的方式进行，然而在裂片时，位于表面的划痕依然会出现崩片现象。

基于以上问题，如何更好的抑制裂片时的崩片现象成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决对于激光波长透明的基底材料，在常规的激光切划划片技术中出现的热影响区过大及熔渣喷溅污染的问题，裂片时崩边问题，背面镀层剥落烧蚀问题，本发明提出一种激光内部切划装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种激光切划装置，包括一激光器，用于发出激光光束；一衍射光学镜片和一聚焦镜，所述激光光束通过所述衍射光学镜片和聚焦镜后，在工件上、下表面和中间分别形成聚焦点，所述聚焦点的形状为椭圆形，沿工件的厚度方向延伸，所述的工件的中间形成的聚焦点椭圆延伸长度大于所述工件上、下表面形成的聚焦点的椭圆形延伸长度。

作为本发明的一实施方式，所述的激光光束通过所述衍射光学镜片和聚焦镜后，在所述工件上、下表面和中间同时形成切划。

作为本发明的一实施方式，所述激光器的选择与工件的材料有关，要求所述激光光束能够透过所述工件，在所述工件下表面形成聚焦点。

作为本发明的一实施方式，根据所述激光器的频率，调整所述工件水平方向运动的速度，以便使同一面上相邻光斑具有一定的间距或光斑重叠。

作为本发明的一实施方式，还包括一CCD相机和激光精密切划头，所述的衍射光学镜片和聚焦镜安装于所述的激光精密切划头内，所述的CCD相机与所述激光精密切划头同轴连接，对聚焦位置进行自动识别定位。

作为本发明的一实施方式，所述的衍射光学镜片可以是微阵列透镜或自适应镜片。

作为本发明的一实施方式，所述的聚焦点为三个，上、下两聚焦点用于工件上、下表面应力生长，中间聚焦点用于工件快速切划。

作为本发明的一实施方式，所述的工件上、下表面的聚焦点形成的切划道位于所述工件上、下表面内部。

作为本发明的一实施方式，所述的工件为多层结构，所述的多层结构包括所述工件和在所述工件上、下表面形成的镀层结构。