[发明专利]一种激光加工芯片的装置

权利要求书

1.一种激光加工芯片的装置，其特征在于，包括：

工作台，用于放置待加工的制冷型红外探测芯片；

控制系统，用于获取制冷型红外探测芯片放置工作台的位置信息，然后根据位置信息设置激光加工系统的加工参数，并控制激光加工系统根据加工参数产生激光加工光束；

激光加工系统，由激光器、扩束准直元件、振镜搭建形成，用于将激光器发射的激光加工光束经扩束准直元件进行扩束、准直，然后再通过振镜改变激光加工光束与制冷型红外探测芯片的相对位置，以使在制冷型红外探测芯片上的像元层与边缘之间形成一闭合环形沟槽；

除尘装置，设置在激光加工系统与工作台之间并在工作台上建立一加工腔室，用于向所述加工腔室中通入辅助气体以使所述加工腔室处于低气压状态并利用加工腔室与大气压之间的气压差将所产生的粉尘吸出；

其中，所述工作台为可调角度的工作台，以使激光加工系统对制冷型红外探测芯片上的像元层与边缘之间进行倾斜加工并形成边缘小夹角浅沟槽；

所述制冷型红外探测芯片从上之下依次为感光层、环氧树脂层、芯片电路层；

所述通过振镜改变激光加工光束与制冷型红外探测芯片的相对位置，以使在制冷型红外探测芯片上的像元层与边缘之间形成一闭合环形沟槽包括：

调整制冷型红外探测芯片位置和角度，以使待划槽位于振镜正下方，且整个待划槽与激光光斑入射面处于水平位置；

移动振镜通过具有第一功率的两束第一激光光斑同时对所述制冷型红外探测芯片的感光层进行加工形成两条平行槽，其中，所述两束第一激光光斑部分重叠；

恢复放置制冷型红外探测芯片的工作台至初始位置，保持制冷型红外探测芯片水平；

然后移动振镜通过具有第二功率的一束第二激光光斑在两条平行槽之间对制冷型红外探测芯片内部环氧树脂层进行加工，以使在制冷型红外探测芯片上的像元层与边缘之间形成一闭合环形沟槽。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统包括：

检测子系统，用于检测获取沟槽信息；其中，所述沟槽信息包括沟槽槽形、沟槽宽度、沟槽深度中一种或者任意组合；

上位机，用于根据待加工的制冷型红外探测芯片信息以及经检测子系统所获取的沟槽信息确定激光加工参数；然后控制激光加工系统根据激光加工参数产生对应的激光加工光束。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述上位机包括：

第一确定模块，用于根据待加工的制冷型红外探测芯片信息以及经检测子系统所获取的沟槽信息；

第二确定模块，用于根据制冷型红外探测芯片信息确定激光加工系统内的振镜；

控制模块，用于经振镜根据沟槽信息控制激光光束的运动轨迹将制冷型红外探测芯片各边上的像元层与边缘之间进行刻蚀成沟槽，并由各边上所刻蚀的沟槽形成闭合环形沟槽。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

同轴检测系统，用于对制冷型红外探测芯片上的切割道进行定位并生成定位检测信息；

旁轴检测系统，用于振镜在制冷型红外探测芯片上的加工位置进行定位并生成加工位置检测信息；其中，

所述上位机根据沟槽信息、定位检测信息、加工位置检测信息控制激光光束对制冷型红外探测芯片各边外沿对应XY方向保持同一预定方向且在振镜正下方进行刻蚀成沟槽并形成闭合环形沟槽，其中，所述制冷型红外探测芯片各边外沿为各边上像元层与边缘之间的位置。

5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，所述闭合环形沟槽的深度D范围为制冷型红外探测芯片表面感光层厚度D1D制冷型红外探测芯片感光层厚度D1+环氧树脂层厚度D2。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述激光加工系统还包括：

整形元件，用于将激光加工光束整形为与制冷型红外探测芯片类型相对应激光光斑；其中，所述激光光斑包括高斯光斑、或平顶光斑。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述激光加工系统还包括：

分束镜，用于对经整形元件整形后的激光加工光束整形状态进行检测。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激光加工参数包括激光光束能量、重复频率、脉宽、激光波长中一种或者任意组合；

所述脉宽的范围为20fs-100ps；

所述激光波长为200nm-600nm。