[发明专利]一种用于环氧树脂封装片的激光切割系统及方法

说明书

本发明属于激光切割领域，具体涉及一种用于环氧树脂封装片的激光切割系统及方法。所述激光切割系统包括激光器、扩束镜、光斑整形系统、聚焦镜头、用于固定待切割工件的X‑Y运动载台，所述光斑整形系统包括可替换的平行六光点DOE光斑整形系统与竖直三光点DOE光斑整形系统，其中，激光器发出光束传输到扩束镜后，光束转化为平行光束，然后垂直射入光斑整形系统内，经过整形后得到适合焊接光斑，整形后的光束经由聚焦镜聚焦至环氧树脂样品表面上，瞬间气化材料，使基体材料分离，完成环氧树脂封装片的切割，通过光斑整形系统可将入射光束进行整形，即得到适合不同厚度环氧树脂封装片切割用的光斑，可有效的提高切割速度，以及切割质量，提高工作效率。

技术领域

本发明属于激光切割领域，具体涉及一种用于环氧树脂封装片的激光切割系统及方法。

背景技术

LED主要由基板、晶片、引线、荧光粉层、封装材料等组成，其中封装材料主要起保护和密封晶片的作用，避免其受到周围环境的温度与湿度的影响，并提高器件对外来冲击的抵抗力，减缓机械振动，保障其正常工作。LED外层透镜材料一般采用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯等透明热塑性树脂注射成型，以及环氧树脂、有机硅等热固性材料灌封成型。近年来随着功率型LED的普及，尤其是基于紫外的白光LED的发展，要求封装材料对紫外光有较高吸收的同时，能够保持其在可见光区高透明性，而这些热塑性树脂在耐变色性、透光率、耐热性以及抗冲击性等方面已不能满足要求。改性后的环氧树脂同时具有高折射率、较高的抗冲击韧性、高热传导性以及耐紫外线老化等封装要求，可明显提高器件的可靠性。随着光电器件微型化的快速发展，LED组件微型化也迫切需求，切割分片作为树脂封装材料工艺制程中的重要步骤，对切割精度提出了越来越高的加工要求。

目前，常规的环氧树脂封装材料切片设备采用的是传统的刀片(砂轮)切割方法，此类切割工艺成熟，但受制于刀片或砂轮本身的尺寸影响，切割精度较差，无法满足微型环氧树脂封装片的切割需求；由于刀片与样品之间较大的机械应力，会在切割过程中产生少量崩边，影响树脂片的切边质量；同时由于切割速度较低，导致效率也无法得到提升。

激光加工作为一种非接触式加工，可以明显提升切割质量与精度，同时可满足微型环氧树脂封装片的切割需求；传统的激光加工光斑呈高斯分布，中心光强较高，四周光强逐渐降低，此种条件下，样品切割锥度较大，同时也存在较大的热影响区域，影响切割效率以及切割质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于环氧树脂封装片的激光切割系统及方法，解决现有的激光加工时光斑呈高斯分布导致样品切割锥度较大，同时也存在较大的热影响区域，影响切割效率以及切割质量的问题。

为解决该技术问题，本发明提供一种用于环氧树脂封装片的激光切割系统，包括激光器、扩束镜、光斑整形系统、聚焦镜头、用于固定待切割工件的X-Y运动载台，所述激光器出光，光束经扩束镜到达光斑整形系统，由光斑整形系统对光束进行光斑整形后，经聚焦镜头对X-Y运动载台上的待切割工件进行切割；所述光斑整形系统包括可替换的平行六光点DOE光斑整形系统与竖直三光点DOE光斑整形系统；其中，所述平行六光点DOE光斑整形系统用于将入射光的光斑整形为平行六光点分布的，所述竖直三光点DOE光斑整形系统用于将入射光的光斑整形为竖直三光点分布。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光切割系统还包括用于精确判断切割位置的CCD位置监控装置，和用于检测切割质量的CCD质量检测装置。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光切割系统还包括设置在激光器与光斑整形系统之间的多个用于连接光路的反射镜。

本发明的更进一步优选方案是：所述聚焦镜头为短焦距聚焦镜头。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光切割系统还包括设置在X-Y运动载台一侧的抽尘系统。