一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，1/2波片设于旋转机构的动力输出端，旋转机构驱动1/2波片沿该1/2波片的径向方向旋转，在1/2波片的旋转作用下，产生能令LED芯片产生周期性深浅刻痕的激光束，1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片，在移动载台的平移作用下，多个子光束依次切割同一刻痕，逐渐增加刻痕的深、浅幅度，使得LED芯片更加易于劈裂，并且在切割之后，LED芯片侧壁的烧蚀面积减小，对蓝宝石衬底侧壁烧蚀程度较低。

【技术实现步骤摘要】
—种令LED芯片易于劈裂的激光切割机
本技术涉及激光切割机，尤其涉及一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机。
技术介绍
激光划线之后进行机械裂片的工艺在LED芯片切割过程中是一种常用工艺，尤其应用在以蓝宝石为衬底的蓝光LED上，目前，以蓝宝石为基底的蓝光LED芯片，掺杂荧光粉而能够制造出白光，这种LED是未来引领照明领域的主流，与此同时，如何进一步提供亮度并降低成本，一直是业界努力的课题。采用激光划线之后，再机械裂片的晶粒分离技术虽然产速高、成本低，但激光划线时造成蓝宝石衬底的侧壁烧蚀，如图6所示，激光头I发射出的激光依次通过反射镜3和聚焦镜4对移动载台5上的LED芯片6划线，由于激光方向恒定，使得划线处的深度相同，如图7所示，LED芯片6的侧壁60的激光烧蚀面积为阴影部分，该烧蚀面积较大，导致光衰严重,最大光衰可达15%之多。为了有效降低、去除因激光侧壁烧蚀造成的光衰，业界也提出了很多方法和相关设备。一种是利用超快激光在衬底内部形成切割线，降低侧壁的烧蚀程度，但因设计成本高昂，导致设备成本较高。另一种方式是在激光划线完后，再以高温硫酸/磷酸加以蚀刻，将烧蚀去掉，此种方式尽管成本较低，但是步骤繁复，并且蚀刻的问题在于切割深度过深时不易洗干净，但深度不足又会有劈裂良率不佳的问题。尤其在现有的激光切割机中，通常是以激光头发出的预设功率的激光进行切割，导致切割深度过深或者过浅，若过深，则烧蚀面积较大，若过浅，则LED芯片不容易劈裂，因此，上述激光切割方式导致LED芯片的劈裂良率难以提升。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，该切割机在1/2波片的旋转作用下，射出能令LED芯片产生周期性深浅刻痕的激光束，再利用分光镜将激光束分成两个或者更多数量的子激光束，通过多个子激光束对激光刻痕多次切割，逐渐增加刻痕的深、浅幅度，使得LED芯片更加易于劈裂。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，1/2波片设于旋转机构之上，旋转机构驱动1/2波片绕该1/2波片的径向方向旋转，1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片。优选地，分光镜是能够射出三个子激光束的光学元件。优选地，旋转机构的动力输出端设有一驱动杆，驱动杆的端部设有中空承座，1/2波片固定于中空承座上。优选地，旋转机构包括有马达及变速机构，变速机构为齿轮组、皮带轮组、链条组和摩擦轮组中的任意一种或几种的结合。优选地,激光头是光源波长小于1.064nm的固态激光器或者气态激光器。优选地，旋转机构的转速为1*103RPM至3*105RPM。优选地，移动载台的移动速度为10mm/s至l*103mm/s。优选地，还包括有驱动机构，分光镜设于该驱动机构之上，驱动机构驱动分光镜绕轴向转动以调整该分光镜的角度。优选地，分光镜为绕射光学兀件。优选地,分光镜为全息光学兀件。本技术公开的一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，1/2波片设于旋转机构的动力输出端，旋转机构驱动1/2波片沿该1/2波片的径向方向旋转，该1/2波片的作用是令传输至LED芯片处的激光束的功率呈周期性变化，在1/2波片的旋转作用下，射出能令LED芯片产生周期性深浅刻痕的激光束，1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片，该分光镜的作用在于令其射出的子激光束之间存在距离，在移动载台的平移作用下，多个子激光束依次切割同一刻痕，逐渐增加刻痕的深、浅幅度，使得LED芯片更加易于劈裂，并且在切割之后，LED芯片侧壁的烧蚀面积减小，对蓝宝石衬底侧壁烧蚀程度较低。【附图说明】图1为本技术提出的激光切割机的结构示意图。图2为激光切割深度的曲线示意图。图3为LED芯片经第一道子激光束切割后的侧视图。图4为LED芯片经第二道子激光束切割后的侧视图。图5为LED芯片经第三道子激光束切割后的侧视图。图6为现有技术中的激光切割机的结构示意图。图7为现有技术中LED芯片切割后的侧视图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作更加详细的描述。本技术公开了一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，结合图1至图5所示，其包括有激光头I和旋转机构7，沿激光头I的激光传输方向依次设有1/2波片2、分光镜10、反射镜3、聚焦镜4和移动载台5，LED芯片6放置于移动载台5上，1/2波片2设于旋转机构7之上,作为一种优选方式,旋转机构7的动力输出端设有一驱动杆8,驱动杆8的端部设有中空承座9，1/2波片2固定于中空承座9上，旋转机构7驱动1/2波片2绕该1/2波片2的径向方向旋转，实际应用中，旋转机构7包括有马达及变速机构，变速机构为齿轮组、皮带轮组、链条组和摩擦轮组中的任意一种或几种的结合，1/2波片2射出的激光束经分光镜10分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜3和聚焦镜4传输至LED芯片6，该分光镜10的作用在于令其射出的子激光束之间存在距离，在移动载台5的平移作用下，多个子激光束依次切割同一刻痕。进一步地,激光头I是光源波长小于1.064nm的固态激光器或者气态激光器,旋转机构7的转速为1*103RPM至3*105RPM，移动载台5的移动速度为10mm/s至l*103mm/s。上述结构的激光切割机中，分光镜10可以是绕射光学元件或者全息光学元件，以分光镜10是能够射出三个子激光束的光学元件为例，激光机I发出的激光穿过1/2波片2射至分光镜10，由分光镜10通过绕射作用分成三个子激光束，两两子激光束之间的距离相等，三个子激光束经过反射镜3、聚焦镜4对移动载台5上的LED芯片6进行切割，通过对移动载台5的移动方向设置，使得三个子激光束依次切割同一刻痕。当第一个子激光束传输至LED芯片6时，由于1/2波片2沿其径向转动，并且激光机I发出的激光具有偏极化的特性，所以，当激光的发射方向与1/2波片2垂直时,激光的发射方向与偏极方向一致,划线处的切割深度较深，如图2中的B点。当1/2波片2旋转45°时，激光的发射方向与偏极方向垂直，划线处的切割深度较浅，如图2中的A点。当1/2波片2旋转90°时，激光的发射方向再次与偏极方向一致，划线处的切割深度较深。由此可见，该1/2波片的作用是令传输至LED芯片6处的激光束的功率呈周期性变化，随着1/2波片2的持续旋转，使得划线处产生深浅交替的切割深度，即LED芯片6的侧壁60出现如图3所示的呈正弦波的深浅变化，其中的阴影部分为烧蚀面积。相比现有技术中，以恒定切割深度切割LED芯片6的方式而言，本技术大大减少了对侧壁60的烧蚀面积，之后将切割后的LED芯片6进行机械裂片加工即可，通过本技术提出的激光切割机进行切割之后，可以得到合适的划线深度和较高的劈裂良率，并且无需以高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其特征在于，包括有激光头和旋转机构，沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，所述1/2波片设于旋转机构之上，所述旋转机构驱动1/2波片绕该1/2波片的径向方向旋转，所述1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片。

【技术特征摘要】
1.一种令LED芯片易于劈裂的激光切割机,其特征在于,包括有激光头和旋转机构,沿激光头的激光传输方向依次设有1/2波片、分光镜、反射镜、聚焦镜和移动载台，LED芯片放置于移动载台上，所述1/2波片设于旋转机构之上，所述旋转机构驱动1/2波片绕该1/2波片的径向方向旋转，所述1/2波片射出的激光束经分光镜分成至少两个子激光束，并且该子激光束依次经过反射镜和聚焦镜传输至LED芯片。2.如权利要求1所述的令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其特征在于，所述分光镜是能够射出三个子激光束的光学元件。3.如权利要求1所述的令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其特征在于，所述旋转机构的动力输出端设有一驱动杆，所述驱动杆的端部设有中空承座，所述1/2波片固定于所述中空承座上。4.如权利要求1所述的令LED芯片易于劈裂的激光切割机，其特征在于，所述旋转机构包括有马达及变速机构，所述变速机构为齿轮组、皮带...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸿隆，
申请(专利权)人：深圳英诺激光科技有限公司，常州英诺激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44