[实用新型]紫外激光精密打标装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种紫外激光精密打标装置，用于半导体封装领域晶圆级打标。

背景技术

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标有雕刻和掩模成像两种方式，掩模式打标用激光将模版图案成像到工件表面而烧蚀出标记，雕刻式打标是一种高速全功能打标系统，激光束经二维光学扫描振镜反射后经平场光学镜头聚焦到工件表面，计算机控制下按设定的轨迹使材料汽化，可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，激光标记是永久性的不易磨损，这对产品的防伪有特殊的意义，已大量用于电子元器件、集成电路打商标型号、给印刷电路板打编号等。

激光打标技术已被广泛的应用于各行各业，为优质、高效，无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。随着现代激光标刻应用领域的不断扩展，对激光制造的设备系统小型化，高效率和集成化的要求也越来越高。

近年来紫外波段激光技术发展很快，由于材料在紫外波激光作用下发生电子能带跃迁，打破或削弱分子间的结合键，从而实现剥蚀加工，加工边缘十分齐整，因此在激光标记技术中异军突起，尤其受到微电子行业的重视，可实现亚微米打标，已广泛用于微电子领域。

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，提供一种打标精度高、线宽窄、标记处热影响区域小且打标区域大的紫外激光精密打标装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

紫外激光精密打标装置，包括激光器和扩束镜，特点是：所述激光器为紫外调Q固体激光器，紫外调Q固体激光器的输出端设置扩束镜，所述扩束镜的输出端布置有扫描振镜，所述扫描振镜的输出端连接有聚焦镜，聚焦镜的下方布置有二维移动平台；所述紫外调Q固体激光器发出的光束射入扩束镜，扩束镜输出准直的光束，准直的光束经扫描振镜后进入聚焦镜，聚焦镜聚焦后的光束焦点位于二维移动平台的加工工件上。

进一步地，上述的紫外激光精密打标装置，其中，所述紫外调Q固体激光器为输出波长是355nm或者266nm的紫外调Q固体激光器。

更进一步地，上述的紫外激光精密打标装置，其中，所述聚焦镜为F-Theta镜。

再进一步地，上述的紫外激光精密打标装置，其中，所述二维移动平台上安装有吸气装置。

本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

采用紫外调Q脉冲激光器，紫外激光因其固有特性，在与材料作用时，并不是通过热烧蚀去除物质，而是通过打断材料的化学键来使分子剥离，可极大地减小热影响区域；紫外激光加工又称为冷加工，可获得很好的边缘效果；解决了激光打标过程中的位置精度及效果问题，特别适用于半导体领域晶圆级打标应用，实现微米及亚微米打标。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型的构造示意图。

图中各附图标记的含义：

1-紫外调Q固体激光器；2-扩束镜；3-扫描振镜；4-聚焦镜；5-二维移动平台。

具体实施方式

如图1所示，紫外激光精密打标装置，包括激光器和扩束镜，激光器为输出波长是355nm或者266nm的紫外调Q固体激光器1，紫外调Q固体激光器1的脉宽为纳秒量级，紫外调Q固体激光器1的输出端设置扩束镜2，扩束镜2的输出端布置有扫描振镜3，扫描振镜3的输出端连接有聚焦镜4，聚焦镜4为F-Theta镜，聚焦镜4由电机控制上下移动，进而控制光束焦点位置，聚焦镜4的下方布置有二维移动平台5，二维移动平台5上安装有吸气装置；紫外调Q固体激光器1发出的光束射入扩束镜2，扩束镜2输出准直的光束，准直的光束经扫描振镜3后进入聚焦镜4，聚焦镜4聚焦后的光束焦点位于二维移动平台5的加工工件上。

激光打标时，紫外调Q固体激光器1发出的激光，聚焦到被加工件表面，与材料作用时，并不是通过热烧蚀去除物质，而是通过打断材料的化学键使分子剥离，形成标记。因扫描振镜的扫描区域有限，小幅面内激光打标由扫描振镜单独控制，大幅面打标由平台移动拼接及扫描振镜共同控制完成。打标时，打标区域的吸气装置抽吸气化或破碎材料。由高分辨率辅助定位影像系统，可以对打标位置进行精确定位，使设备的整体打标精度控制在10um以内。