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[发明专利]一种基于水导激光加工技术的晶圆划片方法-CN201910813203.5有效
发明人： 乔红超;赵吉宾;曹治赫;陆莹;孙博宇;张旖诺;于永飞 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H01L21/78 文献下载
摘要：本发明涉及晶圆加工领域，具体地说是一种基于水导激光加工技术的晶圆划片方法，包括如下步骤：一、晶圆背面粘贴蓝膜；二、利用水导激光发生装置在晶圆正面沿划片轨迹加工第一沟槽；三、利用金刚石砂轮伸入至第一沟槽中加工第二沟槽，第二沟槽宽度小于第一沟槽，且第二沟槽延伸至蓝膜位置；四、对完成加工的晶圆进行清洗与干燥。本发明将水导激光加工技术与传统的金刚石砂轮划片技术有机结合，其中使用水导激光加工方法实现带有金属材料部分的晶圆的切槽，使用金刚石砂轮完成均匀的硅基底材料的划切，不仅可以防止芯片中的low‑k材料层发生剥离，保证了划片工序的良品率，还提高了晶圆划片工序的加工效率。
一种基于激光加工技术划片方法

[发明专利]一种基于声光识别的水导激光穿透识别装置及方法-CN202210498250.7有效
发明人： 乔红超;赵吉宾;曹治赫;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B23K26/046 文献下载
摘要：本发明属于水导激光加工领域，具体说是一种基于声光识别的水导激光穿透识别装置，包括：水导激光加工头、耦合头、声光信号探头、声光信号分析设备、上位机；水导激光加工头与耦合头相连接，用于材料的去除；声光信号探头固设于水导激光加工头底部，且探头朝向对应耦合头加工区域设置，采集特定频段的声音及光强信号；声光信号分析设备经数据线与声光信号探头相连，用于对声、光信号分别进行频域转换；上位机经数据线与所述声光信号分析设备相连，实现对特定频率的声、光信号强度进行记录与分析，判断待加工零件是否被水导激光束流穿透。本发明可自动化地实现水导激光射流是否穿透工件的判断，决定停止当前结构加工并开始下一结构加工的时机。
一种基于声光识别激光穿透装置方法

[发明专利]一种激光诱导冲击波高精度成形方法-CN202111464138.3在审
发明人：孙博宇;赵吉宾;乔红超;陆莹 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-12-03 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B22F10/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光诱导冲击波高精度成形方法，属于激光冲击成形技术领域。该方法为：(1)确定零件的材质、尺寸及成形后的结构尺寸；(2)绘制零件三维模型，确定激光冲击成形加工方案，通过调整工艺参数使成形后的结构尺寸满足要求；(3)使用轨迹规划软件确定第一个加工区域的加工轨迹，按所确定的加工方案及加工轨迹对第一个冲击区域冲击；(4)对第一个区域冲击后的零件进行扫描，计算结构尺寸，并重新绘制零件三维模型；(5)按新绘制的零件三维模型确定第二个冲击区域加工轨迹，按所确定的加工方案及加工路径对第二个冲击区域冲击；重复上述过程，直到所有区域加工完成。该方法使激光准确辐照到指定位置，提高激光冲击成形精度。
一种激光诱导冲击波高精度成形方法

[实用新型]一种波导激光骨组织打孔装置-CN202223574135.8有效
发明人：朱悦;乔红超;曹治赫;刘启昌 -专利权人：中国医科大学附属第一医院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： A61B18/22 文献下载
摘要：一种波导激光骨组织打孔装置；包含有激光器(1)，外壳(3)、聚焦镜(5)、保持环(6)、喷嘴(8)、供液系统(14)、耦合腔(15)；激光器(1)发出的激光经过聚焦镜(5)后进入耦合腔(15)，之后再通过喷嘴(8)继续向液体喷出方向射出；之后激光在喷嘴(8)喷出的圆柱形液体水柱中发生全反射；激光和液体流复合成加工用能量束。本实用新型结构简单，使用时患者损伤少，效率高，综合技术效果优良，其具有预期较大的经济价值和社会价值。
一种波导激光组织打孔装置

[发明专利]一种镍基沉淀硬化型单晶高温合金的激光冲击强化方法-CN202111429333.2在审
发明人：赵吉宾;陆莹;乔红超;孙博宇;胡宪亮 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： C21D1/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍基沉淀硬化型单晶高温合金的激光冲击强化方法，属于单晶高温合金技术领域。该方法首先在试样表面涂覆吸收层及施加约束层；接着用激光波长532nm或1064nm、脉冲宽度5‑20ns、激光能量2‑10J、光斑直径0.5‑3mm的激光束对试样表面进行预冲击处理和冲击处理；最后去除吸收层。本发明方法处理的镍基沉淀硬化型单晶高温合金试样表面形成圆形凹坑，冲击区域的显微硬度HV从基体的398最高可增加到510，表面残余压应力从基体的497MPa最高可增加到942MPa，产生的表面强化效果，可显著抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，并且工艺简单、效率高、无污染。
一种沉淀硬化型单晶高温合金激光冲击强化方法

[发明专利]一种激光冲击成形的快速精准成形的方法-CN202210617752.7有效
发明人：赵吉宾;杨玉奇;乔红超;陆莹;孙博宇;田棋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-06-01 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B23K26/356 文献下载
摘要：本发明属于激光冲击成形领域，具体说是一种激光冲击成形的快速精准成形的方法，包括以下步骤：(1)建立待成形板材的初始形状曲面以及目标曲面；利用数值模拟的方法对目标曲面进行逆向展开，获得合成应变分布与矢量方向，从而精准确定成形位置和冲击路径；(2)利用数值模拟对目标曲面的三维几何模型进行逆向展开，确定成形所需的平均弯矩；(3)利用成形所需弯矩通过特征试验件在模拟和实验中的变形确定激光参数；(4)通过确定的冲击路径和激光参数完成目标曲面的精准成形。本发明可有效的消除薄板初始形状对复杂形状激光冲击成形精度的影响。
一种激光冲击成形快速精准方法

[发明专利]一种方形光斑激光冲击强化效果的预测方法-CN202111371515.9在审
发明人：孙博宇;赵吉宾;乔红超;陆莹 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种方形光斑激光冲击强化效果的预测方法，属于激光冲击强化技术领域。该方法包括：(1)采用白光干涉仪测量激光冲击强化后凹坑的表面形貌，测量范围为激光光斑尺寸的1.25‑1.75倍；(2)根据凹坑的轮廓确定凹坑顶部宽度d1和底部宽度d2，并得到凹坑的中间平顶部分长度为d2，边缘衰减部分长度为(d1‑d2)/2；(3)根据Fabbro模型计算冲击波压力峰值；(4)建立方光斑诱导冲击波压力空间分布模型。本发明方法能够准确预测激光冲击后的强化效果。
一种方形光斑激光冲击强化效果预测方法

[发明专利]一种波导激光骨组织打孔装置及使用该装置的打孔方法-CN202211729089.6在审
发明人：朱悦;乔红超;曹治赫;刘启昌 -专利权人：中国医科大学附属第一医院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： A61B18/22 文献下载
摘要：一种波导激光骨组织打孔装置；包含有激光器(1)，外壳(3)、聚焦镜(5)、保持环(6)、喷嘴(8)、供液系统(14)、耦合腔(15)；激光器(1)发出的激光经过聚焦镜(5)后进入耦合腔(15)，之后再通过喷嘴(8)继续向液体喷出方向射出；之后激光在喷嘴(8)喷出的圆柱形液体水柱中发生全反射；激光和液体流复合成加工用能量束。使用所述波导激光骨组织打孔装置的波导激光骨组织打孔方法：固定病人待打孔部位；开供液装置(10)；设置激光器(1)；激光耦合入喷嘴(8)喷出的液体射流并实现骨组织的打孔。本发明损伤少，效率高，综合技术效果优良，其具有预期较大的经济价值和社会价值。
一种波导激光组织打孔装置使用方法

[发明专利]一种基于工艺参数匹配的高效激光冲击强化控制方法-CN202110684392.8在审
发明人：刘殿海;李论;赵吉宾;周波;乔红超;朱光 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于工艺参数匹配的高效激光冲击强化控制方法。冲击强化平台由激光器，机器人，光路，水路，PC机组成，PC机上装有控制系统，控制系统对平台进行集成控制，根据加工对象选定或新建加工工艺参数，进行机器人运动轨迹规划。该方法的高效性体现在轨迹规划过程中对工艺参数、加工曲面的曲率变化、机器人运动的加速度等因素进行了综合考虑，使机器人运动完全匹配激光器出光频率，可让激光器以10HZ甚至20HZ的高频率进行工作，加工效率大幅提升，平台能够达到高速稳定的加工状态。加工过程中实时检测冲击能量值及设备运行的安全状态，若遇异常则自动告警。该控制方法确保了整个激光冲击强化过程的安全高效，达到国际领先水平。
一种基于工艺参数匹配高效激光冲击强化控制方法

[发明专利]一种均匀水膜晶圆颗粒物无损激光清洗方法-CN202110532529.8在审
发明人：陆莹;赵吉宾;乔红超;苗涛;郑云龙;胡嗣卓;陈兴隆 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： B08B7/00 文献下载
摘要：本发明属于激光清洗领域，具体地说是一种均匀水膜晶圆颗粒物无损激光清洗方法。包括以下步骤：1)检测待清洗晶圆的颗粒污染物尺寸是否符合清洗范围；若不符合将待清洗晶圆夹持在工作区域中，执行下一步骤，反之，更换晶圆并重复步骤1)；2)通过去离子水装置的水喷头在待清洗晶圆表面喷水形成一层去离子水膜；3)激光清洗：设置激光工艺参数，通过控制夹持机械手，使晶圆法线与激光器发射的激光束形成夹角，设定激光器对待清洗晶圆一表面上进行多次清洗；4)对待清洗晶圆进行翻面，通过操作步骤2)～3)对晶圆的另一表面完成清洗；5)检测激光清洗后的晶圆表面颗粒污染物，若残留颗粒污染物超过设定值，返回步骤1)，反之，清洗合格。
一种均匀水膜晶圆颗粒无损激光清洗方法

[实用新型]一种基于脉冲编码控制的微结构加工装置-CN202221174623.7有效
发明人：曹治赫;乔红超;赵吉宾;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B23K26/14 文献下载
摘要：本实用新型属于微结构水导激光加工领域，具体说是一种基于脉冲编码控制的微结构加工装置，包括：水导激光加工头模块、耦合头以及脉冲控制系统；所述水导激光加工头模块，包括：脉冲激光器、CCD相机、反射镜；所述CCD相机和反射镜从上至下依次同轴设置；所述脉冲激光器设于反射镜一侧，发射激光通过反射镜反射后，进入至耦合头内，在耦合头形成的水射流传播后，作用在待加工微结构上；所述反射镜呈倾斜设置；所述脉冲控制系统设于水导激光加工头模块底部，用于遮挡或切割水射流，以使水射流停止对微结构加工。本实用新型可以实现载能水束流的高频次可靠通断，且适用的微结构种类广泛，自由度高。
一种基于脉冲编码控制微结构加工装置

[实用新型]一种波导激光电解复合加工装置-CN202221095008.7有效
发明人：赵吉宾;曹治赫;乔红超;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： B23K26/00 文献下载
摘要：本实用新型属于特种复合加工领域，更具体地，涉及一种波导激光电解复合加工装置，包括：激光器、CCD相机、脉冲电源以及从上至下依次设置的反射镜、聚焦镜、供液系统、导电喷嘴；CCD相机设于反射镜上方；激光器设于反射镜一侧，发射光线通过反射镜折射后，依次穿过聚焦镜、供液系统、导电喷嘴，并照射在待加工零件表面；脉冲电源的阳极连接在待加工零件上，阴极与导电喷嘴连接；导电喷嘴外表面套设有同步带，导电喷嘴通过同步带与驱动装置的驱动轴连接。本实用新型利用电解液与低折射率层之间对激光折射率的差别，使激光在电解液与低折射率层之间实现全反射，采用惰性电解液，减少了激光能量在传播过程中的损失，实现激光能量的最大化。
一种波导激光电解复合加工装置

[发明专利]一种基于脉冲编码控制的微结构加工装置及方法-CN202210498275.7在审
发明人：曹治赫;乔红超;赵吉宾;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B23K26/14 文献下载
摘要：本发明属于微结构水导激光加工领域，具体说是一种基于脉冲编码控制的微结构加工装置及方法，包括：水导激光加工头模块、耦合头以及脉冲控制系统；所述水导激光加工头模块，包括：脉冲激光器、CCD相机、反射镜；所述CCD相机和反射镜从上至下依次同轴设置；所述脉冲激光器设于反射镜一侧，发射激光通过反射镜反射后，进入至耦合头内，在耦合头形成的水射流传播后，作用在待加工微结构上；所述反射镜呈倾斜设置；所述脉冲控制系统设于水导激光加工头模块底部，用于遮挡或切割水射流，以使水射流停止对微结构加工。本发明可以实现载能水束流的高频次可靠通断，且适用的微结构种类广泛，自由度高。
一种基于脉冲编码控制微结构加工装置方法

[发明专利]基于带应力透明填充物的水导激光对壁防护装置及方法-CN202210498669.2在审
发明人：曹治赫;乔红超;赵吉宾;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B29C69/00 文献下载
摘要：本发明属于激光水射流复合加工装备领域，具体说是基于带应力透明填充物的水导激光对壁防护装置及方法。包括：注塑模具、传送装置以及沿传送装置运动方向依次设置的梯度制冷注塑装置、水导激光加工装置、定温保温炉以及冲洗装置；所述传送装置上放置有待加工零件；梯度制冷注塑装置，用于为待加工零件注塑高分子填充物；注塑模具与梯度制冷注塑装置连接，且外形与待加工零件适配；水导激光加工装置，用于对待加工零件进行水导加工；定温保温炉的出口和入口均设于传送装置上；冲洗装置，用于对待加工零件内残留的高分子填充物进行冲洗。本发明适用于多种中空零件水导激光加工的对壁防护，不限于某种特定的零件，适用范围较广。
基于应力透明填充物激光防护装置方法

[实用新型]一种基于带应力透明填充物的水导激光对壁防护装置-CN202221094266.3有效
发明人：曹治赫;乔红超;赵吉宾;王顺山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： B29C69/00 文献下载
摘要：本实用新型属于激光水射流复合加工装备领域，具体说是一种基于带应力透明填充物的水导激光对壁防护装置，包括：注塑模具、传送装置以及沿传送装置运动方向依次设置的梯度制冷注塑装置、水导激光加工装置、定温保温炉以及冲洗装置；水导激光加工装置的加工区域设于传送装置上方；注塑模具与梯度制冷注塑装置连接，且外形与待加工零件适配，待加工零件装配于注塑模具内；定温保温炉的出口和入口均设于传送装置上；梯度制冷注塑装置，包括：PLC、螺杆式注塑机以及与其连接的冷却液输送系统；PLC分别与螺杆式注塑机和冷却液输送系统连接。本实用新型适用于多种中空零件水导激光加工的对壁防护，不限于某种特定的零件，适用范围较广。
一种基于应力透明填充物激光防护装置

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