一種藍寶石襯底的分布式激光打標制造技術

本發明專利技術屬于晶體材料的加工技術領域，主要涉及藍寶石襯底的打標工序。本發明專利技術提供了一種用于高質量藍寶石襯底的打標方法。采用分布式激光打標方法，將一次刻印分割成幾步進行，分布式、逐層刻印點陣的每個點，從而降低激光輸出能量，減少激光持續輸出時間。這種分布式逐層刻印法可有效降低激光對產品作用時產生的劇烈熱效應及應力，將激光作用于產品的不利影響降到最低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種藍寶石襯底加工過程中的激光打標技術，屬于LED襯底加工領域。
技術介紹
: 藍寶石襯底是由高純氧化鋁單晶晶棒經過切片、研磨、倒角、拋光、打標和清洗檢測等工藝制作而成，是當今制作藍綠光LED的主要襯底材料。目前最先進的藍寶石襯底的打標模式是激光打標。激光打標技術是指將高能量密度的激光光束在計算機的控制下對產品進行局部照射，使產品表面瞬間熔化或汽化，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標具有刻印的內容廣、效率高、刻印清晰、潔凈等優點，但激光作用于產品時會產生劇烈的熱效應，從而在產品刻印周圍產生熱影響區。熱效應是激光作用于材料最常見的現象，還有一種有害情況是當激光功率達到一定程度時，會在產品上空激發等離子體，等離子體繼續吸收激光能量后急劇膨脹并對產品表面產生壓力，從而沖擊產品使產品變形。藍寶石襯底在現有的激光打標過程中會產生應力和劇烈的熱效應，嚴重時會產生裂紋和碎片現象。
技術實現思路
:針對現有激光打標技術的不足，本專利技術提供了一種藍寶石襯底的分布式激光打標工藝技術，通過改變激光打標方式將打標對晶圓的損傷降到最低。本專利技術采用的工藝技術方案是基于字母和圖案的點陣刻印形式，字母和圖案的每一個點的刻印都采用分布式、逐層刻印來代替一次性刻印，即第一步在藍寶石晶片表面熔化一個較淺的凹坑，刻印凹坑的能量較低和激光輸出時間較短，所刻印的凹坑較淺；第二步采用更低、更短的激光輸出能量和激光輸出時間，在原有刻印凹坑的基礎上繼續刻印以達到所需字母和圖案的顯現效果，如二次分布式刻印未達到所需刻印深度效果，可類推進行第三步、第四步等，一個點的分布刻印次數可根據具體產品要求按需增加。這種分布式激光打標方法的本質，是以點陣刻印方式分布式、逐層刻印點陣的每個點，從而降低激光輸出能量，減少激光持續輸出時間。眾所周知，激光在與物質相互作用時，會產生熱效應，熱效應的劇烈程度與激光的輸出能量和激光持續輸出時間有很大的關系。對于藍寶石襯底，劇烈的熱效應會使其產生應力、變形、裂片和碎片等，這對藍寶石襯底加工及后道工序產生嚴重影響。本專利技術所述的分布式激光打標工藝，將所需刻印的字母或圖標中的每個點都從一步刻印到位分割成幾步進行，后一步在前一步的基礎上刻印。這種分布式逐層刻印法可有效降低激光輸出能量及激光持續輸出時間，從而降低激光對藍寶石襯底所產生應力和熱效應，將激光作用于產品的不利影響降到最低。此種方法特別適合對劇烈熱效應特別敏感的材料。與現有技術相比，本專利技術的優勢在于: 1)控制激光輸出的能量、持續時間和激光輸出間隔時間對產品進行分布式刻印加工，避免了劇烈的熱效應，熱影響區小；2)調整激光參數及分布式刻印每個點的具體刻印層次次數，可精確刻印字母和圖標點陣中的每一個點； 3)屬低熱效應，熱影響區小，適用于刻印對熱效應敏感的材料。具體實施方式: 下面通過實施例對本專利技術的技術方案的細節作進一步詳細說明: I)設置所需刻印的字母和圖標等標記，將其進行點陣化，點陣中點與點的距離適度，能清晰表達出所需的字母和圖標等標記。2)分布式、多層次刻印點陣中的每個點，利用激光打標機的激光發射速度、激光輸出功率、持續時間精確調節每個點中的每個層次刻印設置。將一次性刻印一個點轉化為多次刻印。3)設直所需刻印的字母和圖標等標記。4)載入藍寶石襯底，將襯底定位，循序刻印標記，直至刻印完畢。上述實施例僅為本專利技術的較佳的實施方式，除此之外，本專利技術還可以有其他實現方式。需要說明的是，在沒有脫離本專利技術構思的前提下，任何顯而易見的改進和修飾均應落入本專利技術的保護范圍之內。本專利技術的設計思路如下: 激光在與物質相互作用時，會產生熱效應。對于藍寶石襯底來說，劇烈的熱效應會使其產生變形、裂片、碎片等，這對藍寶石襯底加工及后道外延工序產生嚴重影響。本專利技術采用分布式激光打標方法，以點陣刻印方式代替線型刻印方式，分布式、逐層刻印點陣的每個點，從而降低激光輸出能量，減少激光持續輸出時間。這種分布式逐層刻印法可有效降低激光輸出能量及激光持續輸出時間，從而降低激光對產品的熱效應，將激光作用于產品的不利影響降到最低。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種藍寶石襯底的分布式激光打標工藝，主要是利用分布式、多層次激光打標技術在藍寶石襯底上刻印字母和圖標等標記，其特征在于在固有激發波長下，調節組成標記的各點的刻印次數及各次的激光能量、刻印時間來循序刻印標記，此種分布式激光打標工藝可有效降低激光對襯底作用時產生的劇烈熱效應和應力。

【技術特征摘要】
1.一種藍寶石襯底的分布式激光打標工藝，主要是利用分布式、多層次激光打標技術在藍寶石襯底上刻印字母和圖標等標記，其特征在于在固有激發波長下，調節組成標記的各點的刻印次數及各次的激光能量、刻印時間來循序刻印標記，此種分布式激光打標工藝可有效降低激光對襯底作用時產生的劇烈熱效應和應力。2.根據權利要求1所述的藍寶石襯底的分布式激光打標工藝，其特征在于，控制激光輸出能量、刻印時間，分布式、多次刻印組成標記的每一個點。3.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅既云，趙能偉，
申請(專利權)人：安徽康藍光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34