[发明专利]一种激光加工硅片装置

说明书

本发明涉及硅加工技术领域，且公开了一种激光加工硅片装置，包括加工壳体，所述加工壳体的底部安装有底座，所述底座的上表面与加工壳体之间构成无氧腔，所述底座内部开设有冷水腔，所述底座的上表面的中部固定安装有导热板，所述导热板的内部开设有冷水通道。本发明通过在底座的顶部设置导热板，并在导热板内部开设有冷水通道，利用硅片烧灼的温度，来使得气体膨胀，一部分热量用于从侧边固定硅片，避免固定时的硅片遮挡，以此来增大烧灼沉积分布的范围，减少硅材料的裁剪浪费，另一部分的热量用于推挤膨胀腔内的冷水往硅片底部流动，实现流动散热，在原本冷水散热的基础上，增加冷却通道，提高散热效果。

技术领域

本发明涉及硅加工技术领域，具体为一种激光加工硅片装置。

背景技术

激光微纳制造是近年来制备微纳米的研究热点，利用激光技术在硅材料的表面制造出特定形状和尺度的微纳米结构，从而提升材料的吸波能力，并且纳米多孔结构有利于实现空间介质与材料的之间的介电常数/折射率的长程变化，对材料的抗反射性能提升效果明显，其主要的操作方式，是利用激光加热硅材料，使得激光烧蚀的沉积颗粒落到硅材料的表面，在硅材料的表面形成纳米或者纳米多孔结构，但是由于激光加热，导致硅基体材料温度过高，导致沉积颗粒结晶，无法形成纳米结构。

专利号CN109014583B公开了一种制备吸波硅材料的激光无氧加工装置，该装置包括底座，底座上安装有无氧加工腔体以及冷却水腔，在冷水加工腔的上端安装有硅材料安放平台，然后在无氧加工腔体的上端安装有石英玻璃窗，硅材料放置在平台上，且硅材料的上表面通过圆环通孔螺栓固定，由于圆环的固定，导致硅材料的表面被遮挡，当沉积颗粒分布在基体材料的表面时，会使得硅材料表面沉积颗粒分布范围缩小，使得外侧的硅材料，表面无法形成微纳米结构，在使用时，需要裁切该部分的硅材料，造成硅材料浪费。

发明内容

针对背景技术中提出的现有微纳米加工装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种激光加工硅片装置，具备增加硅材料表面沉积分布范围、减少硅材料裁剪浪费，防止硅材料表面被遮挡的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种激光加工硅片装置，包括加工壳体，所述加工壳体的底部安装有底座，所述底座的上表面与加工壳体之间构成无氧腔，所述底座内部开设有冷水腔，所述底座的上表面的中部固定安装有导热板，所述导热板的内部开设有冷水通道，所述导热板的上表面放置有硅片，所述底座的顶部位于导热板的两侧开设有膨胀装置，所述膨胀装置远离导热板的一侧连接有进水管，所述进水管的另一端连通到冷水通道的内部，所述冷水通道上还安装有出水管，所述出水管贯穿底座的侧壁延伸到冷水腔中后再回到膨胀装置远离导热板的另一端，所述加工壳体的顶部中部固定安装有凹透镜，所述凹透镜的下方设置有凸透镜，所述凸透镜的两侧固定安装有移动装置，所述移动装置的顶端固定安装有拉绳，所述拉绳的上端固定安装在加工壳体的顶部侧壁。

优选的，所述膨胀装置包括膨胀腔，所述膨胀腔靠近硅片的一端内部固定安装有固定板，所述固定板靠近硅片的一侧固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端固定安装有第一活塞块，所述第一活塞块与膨胀腔滑动安装，所述固定板远离硅片的一侧固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端固定安装有第二活塞块，所述第二活塞块滑动安装在膨胀腔的内部，所述第一活塞块、第二活塞块能够沿着膨胀腔的横向轴线方向移动，所述固定板与第一活塞块之间形成的第一气腔以及固定板与第二活塞块之间形成的第二气腔内部均填充有易膨胀气体，且第一气腔内部气体膨胀性小于第二气腔内部的气体膨胀性，所述膨胀腔位于第二活塞块远离硅片的一侧内部填充有水。

优选的，所述导热板中位于冷水通道上方的侧壁长度延伸至第二活塞块初始位置。

优选的，所述移动装置包括支撑框，所述支撑框的内部滑动安装有第三活塞块，所述第三活塞块的顶部安装有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定安装有拉绳，所述第三活塞块的底部固定安装有第三弹簧，所述第三弹簧的底部固定安装有移动块，所述移动块能够在支撑框的内部滑动，所述第三弹簧的弹性系数大于第二弹簧的弹性系数。