[实用新型]四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置

说明书

本实用新型涉及四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，在皮秒激光器的光路输出端布置第一反射镜，第一反射镜反射光路上依次布置有扩束镜、第一偏振波片、偏振分光片、第二反射镜、第二偏振波片、第三反射镜以及激光切割头，激光切割头包含一维激光光束分束元件和激光聚焦镜，激光聚焦镜的上部通过位置旋转调节机构安装一维激光光束分束元件，可通过调节位置旋转调节机构调整分光光束位置，激光聚焦镜的光路输出端正对于待加工平台上的四元LED晶圆产品的表面。切割四元LED晶圆时可以省去涂覆保护液工序，有效提升切割效率；皮秒激光切割晶圆产生更小范围的热影响区，微裂纹、重熔再结晶可得到改善。

技术领域

本实用新型涉及一种四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置。

背景技术

目前，在国内大多LED芯片制造厂大规模扩产蓝绿光的市场背景下，高亮度的红黄光LED芯片在目前的市场地位仍是不可替代的，并逐年有上升趋势。四元(AlInGaP)芯片为目前主流的高亮度红黄光芯片，最佳的工艺为激光切割和刀轮切割。目前的激光切割工艺主要分为四个步骤，即贴片、保护液涂覆、激光开槽、清洗。其加工工艺流程具体如图1所示：

步骤①：机械手从料盒中取料；

步骤②：机械手将待加工片移至涂覆/清洗平台涂胶；

步骤③～④：涂胶完成后，机械手将待加工片移到加工工位上；

步骤⑤～⑥：激光加工完成后，机械手将已加工片移至涂覆/清洗平台，进行清洗及干燥；

步骤⑦～⑧：清洗干燥完成后，将芯片送回料盒，完成一个加工循环。

其中，保护液涂覆过程包含步骤②、③工艺制程，极大地增加了激光切割的节拍时间、耗材成本以及机械结构设计成本等。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，可以省去涂覆保护液工序，从而有效提升切割效率。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，特点是：皮秒激光器的光路输出端布置第一反射镜，第一反射镜反射光路上依次布置有扩束镜、第一偏振波片、偏振分光片、第二反射镜、第二偏振波片、第三反射镜以及激光切割头，所述激光切割头包含一维激光光束分束元件和激光聚焦镜，激光聚焦镜的上部通过位置旋转调节机构安装一维激光光束分束元件，可通过调节位置旋转调节机构调整分光光束位置，激光聚焦镜的光路输出端正对于待加工平台上的四元LED晶圆产品的表面。

进一步地，上述的四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，其中，所述第一偏振波片为1/2λ波片。

进一步地，上述的四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，其中，所述第二偏振波片为1/2λ波片。

进一步地，上述的四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，其中，所述扩束镜与皮秒激光器出口的距离为20cm～50cm。

进一步地，上述的四元LED晶圆免涂覆激光表面切割装置，其中，所述激光聚焦镜下方设有吸气装置。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

①采用皮秒激光器构成激光加工装置，切割四元LED晶圆时可以省去涂覆保护液工序，对四元LED晶圆免涂覆激光表面切割加工，从而有效提升切割效率；

②皮秒激光切割晶圆产生更小范围的热影响区，微裂纹、重熔再结晶可以得到改善；皮秒激光的峰值功率在MW级，加工产生纳米级的切削粉尘更容易被气化后收集；皮秒加工生成离子型产物，不重熔板结瘤化，不生成复杂化合物，易通过抽风、吹气、水洗等清洁手段进行收集处理；