[发明专利]基于方阻测量的激光清洗方法及激光清洗系统

权利要求书

1.一种基于方阻测量的激光清洗方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤中，安装激光清洗机和四探针探头以对准待清洗样品，四探针探头连接电阻仪，

第二步骤中，调节激光清洗机参数，所述参数包括激光清洗机的功率、脉冲宽度、脉冲重复频率、振镜扫描速度、物镜焦距和离焦量，

第三步骤中，基底样品和待清洗样品放置在三维平台上，四探针探头向下移动压紧样品表面，分别测量出基底样品和待清洗样品的方阻，记录探针压力和样品的表面温度，基底样品为表面无氧化层的金属，待清洗样品为表面有氧化物的金属，

第四步骤中，设定单次清洗的扫描次数，对样品进行n次激光清洗，n为自然数，

第五步骤中，等已清洗样品静置自然冷却后，在所述探针压力和所述表面温度下，电阻仪测量出激光清洗后样品的方阻，

第六步骤中，计算相对清洗率Φ：

其中R_a、R_b和R_n分别为基底样品的方阻值、待清洗样品的方阻值和第n次清洗后的方阻值，当相对清洗率Φ大于等于预定值时，判断为清洗干净；当相对清洗率Φ小于预定值，已清洗样品作为下一次的待清洗样品，重复第四步骤到第六步骤，直到Φ大于等于预定值，结束清洗。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一步骤中，四探针探头之间的间距均为2mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，第二步骤中，激光清洗机为激光光源的波长为1064nm的脉冲光纤激光器，激光清洗机的功率为0-100W，脉冲宽度为30ns、60ns或200ns，脉冲重复频率为100kHz-1000kHz，扫描速度为0-5000mm/s。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第五步骤中，基于测量的方阻计算样品方阻的平均值，基于平均值计算相对清洗率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，第六步骤中，预定值为90％。

6.一种基于权利要求1-5中任一项所述的激光清洗方法的激光清洗系统，其包括，

三维平移台，其承载待清洗样品；

激光清洗机，其安装于大升降垂臂以朝向所述三维平移台可移动，所述激光清洗机可调节地朝所述待清洗样品表面发射激光以清洗所述表面；

四探针探头，其安装于小升降垂臂以朝向所述三维平移台可移动以压紧待清洗样品的表面，所述四探针探头连接电阻仪以测量待清洗样品表面的方阻数据，

压力传感器，其安装于小升降垂臂以测量所述四探针探头压紧的待清洗样品表面的压力数据，

红外温度传感器，其安装于小升降垂臂以测量所述四探针探头压紧的待清洗样品表面的温度数据，

处理单元，其连接所述激光清洗机、压力传感器、红外温度传感器和电阻仪，响应于所述压力数据，处理单元发送压力信号到所述四探针探头以调节其与基底样品和待清洗样品的表面之间的压力，响应于所述温度数据，处理单元发送测量信号到所述电阻仪以测量方阻数据，

所述处理单元基于所述方阻数据计算出相对清洗率，当相对清洗率大于等于预定值时，判断为清洗干净；当相对清洗率Φ小于预定值，已清洗样品作为下一次的待清洗样品，重复第四步骤到第六步骤，直到Φ大于等于预定值，结束清洗。

7.根据权利要求6所述的激光清洗系统，其中，激光清洗机包括，

激光器，其参数可调节以发射预定参数的激光脉冲，

扫描振镜，其接收光隔离器射出的激光脉冲并扫描在样品的表面，

物镜，其接收所述扫描振镜射出所述激光脉冲并会聚在样品的表面。

8.根据权利要求6所述的激光清洗系统，其中，四探针探头的材质为球型镀金磷铜合金，缓冲弹簧压力为0-500g。

9.根据权利要求6所述的激光清洗系统，其中，四探针探头的最外侧的两根探针接入电阻仪的恒流源的电流输出孔上，内侧的两根探针连接所述电阻仪的电压表的输入孔上。