[发明专利]优化激光加工质量的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种优化激光加工质量的方法及其装置，其包括XY轴移动机构和支撑装置。在激光加工时，通过支撑装置对所加工的薄板进行支撑，并实时根据激光设备的激光光斑移动而通过控制XY轴移动机构作与激光设备的主轴XY轴机构加速度大小和速率相等的移动，以实现移动支撑装置，始终保持激光设备的激光光斑中心与所述支撑装置的支撑区域中心相对正，确保支撑效果，有效降低工件在加工时由于高温高压而产生的变形和热影响，利于加工区域的散热和排渣，而且还避免了激光照射在支撑装置的弹力顶针上，防止弹力顶针附着在弹力顶针表面而导致加工面不平整，有效改善了工件加工过程中易破碎等问题，且加工质量好。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别涉及一种优化激光加工质量的方法及其装置。

背景技术

随着集成电路以及半导体行业的发展，各类基板被广泛的制造，但集成电路中基板具有硬脆、薄等特点，传统加工方式不利于加工，良品率低。

当前主要采用激光加工，但短脉冲激光加工效率低且成本高，不利于工业化的批量生产，因此当前主要采用长脉冲高能量的激光进行加工。采用长脉冲高能量的激光加工过程中，由于激光能量高，导致产生的熔渣多，因此需要在加工面或背面辅助吹气进而冷却并排除熔渣，却导致薄板容易在高温高压下发生变形，甚至会使薄板受热组织发生变化，造成外观上以及微观组织的损坏。现有技术一般是在薄板底面垫顶针，该方法不能灵活应对加工区域实时变化的问题，容易使加工位置与顶针位置重合，激光会使顶针损坏或熔渣附着在顶针上，导致后续加工面不平整，甚至薄板工件直接破碎，影响加工质量。同时，顶针的排布，也不利于加工区域的散热和排渣，而加工区域的散热和排渣对加工效率和质量有巨大的影响。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种优化激光加工质量的方法及其装置。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种优化激光加工质量的方法，在激光加工时，通过支撑装置对所加工的工件进行支撑，并实时根据激光设备的激光光斑移动而移动支撑装置，始终保持激光设备的激光光斑中心与所述支撑装置的支撑区域中心相对正；所述支撑装置的支撑区域面积为激光光斑面积的6-8倍，且该支撑区域的外形轮廓优选呈高斯分布。

一种优化激光加工质量的装置，其包括XY轴移动机构和支撑装置，所述支撑装置设置在XY轴移动机构上，并受XY轴移动机构的驱动于X轴和Y轴方向上作移动；所述支撑装置包括安装座和弹力顶针，多个弹力顶针呈环形排列分布在所述安装座上，多个弹力顶针所围形成的支撑区域面积为激光光斑面积的6-8倍，且所围形成的支撑区域外形轮廓优选呈高斯分布。

作为本发明的一种优选方案，所述安装座呈圆筒状，中心位置为辅助气体吹送口，多个弹力顶针以该辅助气体吹送口为圆心呈圆心对称分布在所述安装座的上顶面。

作为本发明的一种优选方案，所述弹力顶针包括顶针和弹簧，所述安装座上设有安装腔，所述弹簧内于安装腔内，所述顶针的下端伸入安装腔顶压在弹力上。所述支撑装置对工件底面为弹性支撑，可以对工件起到较好的支撑固定作用。

作为本发明的一种优选方案，所述顶针的上端设有球头,更利于滑动，避免刮伤工件。

作为本发明的一种优选方案，所述XY轴移动机构包括X轴移动组件和Y轴移动组件，所述Y轴移动组件设置在X轴移动组件上，并受X轴移动组件的驱动于X轴方向上作往复运动，所述支撑装置设置在Y轴移动组件上，并受Y轴移动组件的驱动于Y轴方向上作往复运动。或者，所述XY轴移动机构包括X轴移动组件和Y轴移动组件，所述X轴移动组件设置在Y轴移动组件上，并受Y轴移动组件的驱动于Y轴方向上作往复运动，所述支撑装置设置在X轴移动组件上，并受X轴移动组件的驱动于X轴方向上作往复运动。