一種能產生周期性切割深度的激光切割的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種能產生周期性切割深度的激光切割機，其包括有激光頭及旋轉機構，沿激光頭的激光傳輸方向依次設置有1/2波板、反射鏡、聚焦鏡和移動載臺，LED芯片放置于移動載臺上，所述1/2波板固定連接于旋轉機構的動力輸出端，所述旋轉機構驅動1/2波板沿該1/2波板的徑向方向旋轉。該切割機在1/2波板的旋轉作用下改變激光的偏振方向，使得LED芯片的切割深度產生周期性的深淺變化，使得LED芯片側壁的燒蝕面積減小，從而具有結構簡單、成本低、對藍寶石襯底側壁燒蝕程度低的優勢。
【專利說明】一種能產生周期性切割深度的激光切割機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種激光切割機，尤其涉及一種能產生周期性切割深度的激光切割機。
【背景技術】
[0002]激光劃線之后進行機械裂片的工藝在LED芯片切割過程中是一種常用工藝，尤其應用在以藍寶石為襯底的藍光LED上，目前，以藍寶石為基底的藍光LED芯片，摻雜熒光粉而能夠制造出白光，這種LED是未來引領照明領域的主流，與此同時，如何進一步提供亮度并降低成本，一直是業界努力的課題。采用激光劃線之后，再機械裂片的晶粒分離技術雖然產速高、成本低，但激光劃線時造成藍寶石襯底的側壁燒蝕，如圖4所示，激光頭I發射出的激光依次通過反射鏡3和聚焦鏡4對移動載臺5上的LED芯片6劃線，由于激光方向恒定，使得劃線處的深度相同，如圖5所示，LED芯片6的側壁60的激光燒蝕面積為陰影部分，該燒蝕面積較大，導致光衰嚴重,最大光衰可達15%之多。
[0003]為了有效降低、去除因激光側壁燒蝕造成的光衰，業界也提出了很多方法和相關設備。一種是利用超快激光在襯底內部形成切割線，降低側壁的燒蝕程度，但因設計成本高昂，導致設備成本較高。另一種方式是在激光劃線完后，再以高溫硫酸/磷酸加以蝕刻，將燒蝕去掉，此種方式盡管成本較低，但是步驟繁復，并且蝕刻的問題在于切割深度過深時不易洗干凈，但深度不足又會有劈裂良率不佳的問題。因此，現有技術中，缺少一種結構簡單、成本低、對藍寶石襯底側壁燒蝕程度低的激光切割機。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種能產生周期性切割深度的激光切割機，該切割機在1/2波板的旋轉作用下改變激光的偏振方向，使得LED芯片的切割深度產生周期性的深淺變化，使得LED芯片側壁的燒蝕面積減小，從而具有結構簡單、成本低、對藍寶石襯底側壁燒蝕程度低的優勢。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。
[0006]一種能產生周期性切割深度的激光切割機，其包括有激光頭及旋轉機構，沿激光頭的激光傳輸方向依次設置有1/2波板、反射鏡、聚焦鏡和移動載臺，切割件放置于移動載臺上，所述1/2波板設于旋轉機構的動力輸出端，所述旋轉機構驅動1/2波板沿該1/2波板的徑向方向旋轉。
[0007]優選地，所述旋轉機構的動力輸出端設有一驅動桿，所述驅動桿的端部設有中空承座，所述1/2波板固定于所述中空承座上。
[0008]優選地，所述旋轉機構包括有馬達及變速機構，所述變速機構為齒輪組、皮帶輪組、鏈條組和摩擦輪組中的任意一種或幾種的結合。
[0009]優選地，激光頭是光源波長小于1.064nm的固態激光器或者氣態激光器。
[0010]優選地，所述旋轉機構的轉速為1*103RPM至3*105RPM。[0011]優選地,所述移動載臺的移動速度為10mm/s至l*103mm/s。
[0012]本發明公開的能產生周期性切割深度的激光切割機，包括有激光頭及旋轉機構，沿激光頭的激光傳輸方向依次設置有1/2波板、反射鏡、聚焦鏡和移動載臺，LED芯片放置于移動載臺上，所述1/2波板固定連接于旋轉機構的動力輸出端，所述旋轉機構驅動1/2波板沿該1/2波板的徑向方向旋轉。該切割機在1/2波板的旋轉作用下改變激光的偏振方向，使得LED芯片的切割深度產生周期性的深淺變化，使得LED芯片側壁的燒蝕面積減小，從而具有結構簡單、成本低、對藍寶石襯底側壁燒蝕程度低的優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明提出的激光切割機的結構示意圖。
[0014]圖2為激光切割深度的曲線示意圖。
[0015]圖3為LED芯片切割后的側視圖。
[0016]圖4為現有技術中的激光切割機的結構示意圖。
[0017]圖5為現有技術中LED芯片切割后的側視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明作更加詳細的描述。
[0019]本發明公開了一種能產生周期性切割深度的激光切割機，結合圖1至圖3所示，其包括有激光頭I及旋轉機構7，沿激光頭I的激光傳輸方向依次設置有1/2波板2、反射鏡3、聚焦鏡4和移動載臺5，LED芯片6放置于移動載臺5上，所述1/2波板2設于旋轉機構7的動力輸出端，作為一種優選方式，所述旋轉機構7的動力輸出端設有一驅動桿8,所述驅動桿8的端部設有中空承座9，所述1/2波板2固定于所述中空承座9上，所述旋轉機構7驅動1/2波板2沿該1/2波板2的徑向方向旋轉，實際應用中，該旋轉機構7包括有馬達及變速機構，所述變速機構為齒輪組、皮帶輪組、鏈條組和摩擦輪組中的任意一種或幾種的結
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[0020]進一步地，激光頭I是光源波長小于1.064nm的固態激光器或者氣態激光器，所述旋轉機構7的轉速為1*103RPM至3*105RPM，所述移動載臺5的移動速度為10mm/s至
1*103mm/sn
[0021]上述結構的激光切割機中，激光機I發出的激光穿過1/2波板2射至反射鏡3，并且該1/2波板2沿其徑向轉動，由于激光機I發出的激光具有偏極化的特性，所以，當激光的發射方向與1/2波板2垂直時，激光的發射方向與偏極方向一致，劃線處的切割深度較深，如圖2中的B點。當1/2波板2旋轉45°時，激光的發射方向與偏極方向垂直，劃線處的切割深度較淺如圖2中的A點。當1/2波板2旋轉90°時，激光的發射方向再次與偏極方向一致，劃線處的切割深度較深。隨著1/2波板2的持續旋轉，使得劃線處產生深淺交替的切割深度，即LED芯片6的側壁60出現如圖3所示的深淺變化，其中的陰影部分為燒蝕面積，相比現有技術中，以恒定切割深度切割LED芯片6的方式而言，本發明大大減少了對側壁60的燒蝕面積，之后將切割后的LED芯片6進行機械裂片加工即可，通過本發明提出的激光切割機進行切割之后，可以得到合適的劃線深度和較高的劈裂良率，并且無需以高溫硫酸、磷酸等繼續蝕刻，節省成本、工序簡單。在切割過程中，劃線深度周期性變化的行程由1/2波板2旋轉的轉速以及移動載臺5的移動速度來共同決定，由于1/2波板2旋轉一圈可變化四個周期，因此在切割時每個周期變化的行程為:Pitch=V/(4*W)，其中，Pitch為行程，W為旋轉機構7的轉速，V為移動載臺5的移動速度，若要求每個周期內的行程較短，通過上述公式，降低激光的功率或者提高轉速都可以達成這一效果，從而方便用戶在生產過程中靈活調節。
[0022]以上所述只是本發明較佳的實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的技術范圍內所做的修改、等同替換或者改進等，均應包含在本發明所保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，包括有激光頭(I)及旋轉機構(7)，沿激光頭(I)的激光傳輸方向依次設置有1/2波板(2)、反射鏡(3)、聚焦鏡(4)和移動載臺(5)，LED芯片(6)放置于移動載臺(5)上，所述1/2波板(2)設于旋轉機構(7)的動力輸出端，所述旋轉機構(7)驅動1/2波板(2)沿該1/2波板(2)的徑向方向旋轉。
2.如權利要求1所述的能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，所述旋轉機構(7)的動力輸出端設有一驅動桿(8)，所述驅動桿(8)的端部設有中空承座(9)，所述1/2波板(2)固定于所述中空承座(9)上。
3.如權利要求1所述的能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，所述旋轉機構(7)包括有馬達及變速機構，所述變速機構為齒輪組、皮帶輪組、鏈條組和摩擦輪組中的任意一種或幾種的結合。
4.如權利要求1所述的能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，激光頭(I)是光源波長小于1.064nm的固態激光器或者氣態激光器。
5.如權利要求1所述的能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，所述旋轉機構(7)的轉速為1*103RPM至3*105RPM。
6.如權利要求1所述的能產生周期性切割深度的激光切割機，其特征在于，所述移動載臺(5)的移動速度為IOmm/s至l*103mm/s。
【文檔編號】B23K26/36GK103846552SQ201310728880
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】陳鴻隆 申請人:深圳英諾激光科技有限公司, 常州英諾激光科技有限公司