[实用新型]一种激光精密开槽的光学系统

说明书

本实用新型公开了一种激光精密开槽的光学系统，其包括激光器、第一反射镜组、第一半波片、楔形镜、将楔形镜处理后的光束均匀分为两束能量相等的第一光束与第二光束的第二分光棱镜、将第一光束反射至一第一合束棱镜中的第二反射镜组、将第二光束进行偏振后入射到第一合束棱镜中的第一振镜单元、调制第一合束棱镜发射出光束的偏振形态的第二半波片、将光束均匀分成四束激光的第三分光棱镜、将其中两束激光反射至一第二合束棱镜中的第三反射镜组、将另外两束激光进行偏振处理后入射到第二合束棱镜中第二振镜单元、以及激光聚焦单元。本实用新型减少崩边、波浪纹的现象，使得槽边界轮廓清晰、拐角基本无过烧。

【技术领域】

本实用新型属于激光开槽加工技术领域，特别是涉及一种激光精密开槽的光学系统。

【背景技术】

利用激光特性对电子芯片等核心器件加工已经成为整个行业内的新时尚。晶片作为电子芯片、集成电路中的必不可少的组成部分，其加工精度直接关系到晶片的强度、稳定性，以及电学性能。晶片的厚度越来越薄，极限的晶片厚度可低至20um，这导致了一些传统的晶片开槽技术已达到了瓶颈。传统的开槽技术主要有紫外纳秒激光开槽技术、金刚石开槽技术，这两种技术均存在崩边、波浪纹、槽边界轮廓不明显、拐角烧蚀等不良现象。

因此，有必要提供一种新的激光精密开槽的光学系统来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种激光精密开槽的光学系统，提高了激光加工设备的加工效率和加工质量，减少崩边、波浪纹的现象，使得槽边界轮廓清晰、拐角基本无过烧。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种激光精密开槽的光学系统，其包括紫外纳秒激光器、对所述紫外纳秒激光器发射出的光束进行全反射的第一反射镜组、将所述第一反射镜组反射的光束处理成线偏振光的第一半波片、降低线偏振光的干涉与散斑现象的楔形镜、将所述楔形镜处理后的光束均匀分为两束能量相等的第一光束与第二光束的第二分光棱镜、将所述第一光束反射至一第一合束棱镜中的第二反射镜组、将所述第二光束进行偏振后入射到所述第一合束棱镜中的第一振镜单元、调制经过所述第一合束棱镜合束后的所述第一光束与所述第二光束的偏振形态的第二半波片、将经过所述第二半波片调制好后的光束均匀分成能量相等的四束激光的第三分光棱镜、将其中两束激光反射至一第二合束棱镜中的第三反射镜组、将另外两束激光进行偏振处理后入射到所述第二合束棱镜中第二振镜单元、将合束后的四束激光打在工件加工表面上的激光聚焦单元。

进一步的，还包括第一分光棱镜和一功率监测单元。

进一步的，所述第一分光棱镜设置在所述紫外纳秒激光器与所述第一反射镜组之间，将所述紫外纳秒激光器发射出来的激光分成两部分，一部分进入所述第一反射镜组中，另一部分进入所述功率监测单元中。

与现有技术相比，本实用新型一种激光精密开槽的光学系统的有益效果在于：通过两个振镜单元转换激光器的偏振态和偏振方向，从而增加了工件对激光的吸收率，提升了激光加工效率；同时还设置了楔形镜在一定程度上抑制了光的干涉和激光散斑的产生，提升了加工效果和质量；通过两个振镜配合可变焦的激光聚焦单元实现了四光斑的加工方案，通过先切边后开槽的加工路线，可减少崩边、波浪纹的现象，使得槽边界轮廓清晰、拐角基本无过烧；为了避免加工过程中激光器光功率对加工效果的影响，从源头开始就使用了功率监测单元对输出光的光功率进行监测，提升了整体系统的稳定性。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的光斑分布状态示意图；

图3为本实用新型实施例开槽路径与光斑分布状态的示意图；

图中数字表示：