CN212682809U - 一种用于晶片标记的激光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于晶片标记的激光设备，包括：激光器，用于发射激光束；扩束镜，用于对所述激光束进行扩束和准直；光束调节单元，用于调节所述激光束的方向；反射镜，用于改变所述激光束的方向；聚焦镜头，用于对所述激光束进行聚焦，以使所述激光束垂直射出；其中，所述激光器，所述扩束镜，所述光束调节单元和所述反射镜在第一方向上依次设置，所述反射镜，所述聚焦镜头和所述载台在第二方向上依次设置，所述第一方向垂直所述第二方向。本实用新型提出的用于晶片标记的激光设备设计简单。

Description

一种用于晶片标记的激光设备

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种用于晶片标记的激光设备。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，在大致圆板形状的晶片衬底的表面上，利用网状排列的被称作空包渠道的分割预定线划分成多个区域，通过在划分的区域中形成IC、LSI等器件，就构成了半导体晶片。这样构成的半导体器件，通过沿着空白渠道切断开来就形成了一个个的器件。

在半导体晶片上分布着数千或数万个芯片，为了按照生产批次区分这些芯片，需要在每个芯片的表面设置字母或符号，用于标记每个芯片。在现有技术中，通常使用激光器对芯片进行标记，现有的激光器的费用昂贵，修理费用高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型提出一种用于晶片标记的激光设备，该激光设备设计简单，易于制作。

为实现上述目的及其目的，本实用新型提出一种用于晶片标记的激光设备，包括：

激光器，用于发射激光束；

扩束镜，用于对所述激光束进行扩束和准直；

光束调节单元，用于调节所述激光束的方向；

反射镜，用于改变所述激光束的方向；

聚焦镜头，用于对所述激光束进行聚焦，以使所述激光束垂直射出；

其中，所述激光器，所述扩束镜，所述光束调节单元和所述反射镜在第一方向上依次设置，所述反射镜，所述聚焦镜头和所述载台在第二方向上依次设置，所述第一方向垂直所述第二方向；

进一步地，还包括控制单元和旋转组件，所述控制单元连接所述旋转组件。

进一步地，所述光束调节单元设置在所述旋转组件上。

进一步地，所述载台包括一通孔，所述晶片设置在所述通孔上。

进一步地，所述反射镜为平面反射镜，所述反射镜对所述激光束的反射率大于99.99％。

进一步地，还包括衰减器，所述衰减器位于所述激光器和所述扩束镜之间。

进一步地，所述激光束的波长在540-560nm。

进一步地，所述光束调节单元至少包括一个光楔。

进一步地，所述激光束的光斑的尺寸在50-100μm。

进一步地，所述聚焦镜头为远心扫描镜头。

综上所述，本实用新型提出一种用于晶片标记的激光设备，通过在第一方向上依次设置所述激光器，所述扩束镜，所述光束调节单元和所述反射镜，并在第二方向上依次设置所述反射镜，所述聚焦镜头和所述载台，因此该激光器发射的激光束可以照射到晶片上，从而实现对晶片的标记。该激光设备设计简单，工作方便，易于维护。

附图说明

图1：本实施例中用于晶片标记的激光设备的简要示意图。

图2：旋转组件和控制单元的简要示意图。

图3：光束调节单元的简要示意图。

图4：载台和晶片的位置示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实施例提出一种激光设备100，该激光设备100可以对晶片进行标记。该激光设备100包括激光器101，扩束镜102，光束调节单元103，反射镜104，聚焦镜头105，载台106。其中，激光器101，扩束镜102，光束调节单元103和反射镜104在第一方向上依次排列。反射镜104，聚光镜头105和载台106在第二方向上依次排列，第一方向垂直于第二方向，因此，激光器101发射的激光束L在经过反射镜104之后，激光束L的传播方向由第一方向变为第二方向。在一些实施例中，在激光器101和扩束镜102之间还可以设置衰减器，所述衰减器用于衰减激光束的能量。

如图1所示，在本实施例中，该激光器101用于发射激光束L，激光束L将文字或符号标记在晶片上。该激光束L例如为脉冲波激光束，激光束L的波长例如在300-500nm。激光器101发射的激光束L从第一方向出射。激光束L从激光器101出射后，进入扩束镜102，扩束镜102对激光束L进行扩束和准直。

如图1所示，在一些实施例中，激光器101可以通过使用一个来源而同时振荡具有不同波长的激光束。激光器101包含产生激光束的激光产生器(未示出)以及将所产生的激光束分离以振荡具有不同波长的激光束的激光振荡器(未示出)。例如，在本实用新型的示例性实施例中，通过将红外线(infrared ray，IR)激光束(具有大致780nm或更长的波长范围)分离成可见激光束(具有大致380nm至780nm的波长范围)和紫外线(ultraviolet，UV)激光束(具有大致380nm或更短的波长范围)而可以同时振荡三种种类的激光束。因此，可以选择性地使用具有不同波长的激光束。激光器101并不限于此，而是可以包含各种激光来源。此外，经分离的激光束的种类和经振荡的激光束的数目并不限于此，而是可以变化。

如图1-2所示，当激光束L经过扩束和准直后进入光束调节单元103，光束调节单元103可以调节激光束L的方向。在本实施例中，该光束调节单元103可以设置在旋转组件109上，旋转组件109电性连接控制单元108，控制单元108可以控制旋转组件109的转动。在本实施例中，该旋转组件109例如为电机和安装在电机输出轴上的转动平台，光束调节单元103可以固定在转动平台上。

如图2所示，在本实施例中，该光束调节单元103例如包括一个光楔1031，通过对光楔1031旋转来调整激光束L的传播方向。在本实施例中，光楔1031可以是一种顶角很小(小于1/10弧度)的棱镜，当激光束L垂直或接近垂直射入光楔1031时，激光束L从光楔1031射出的角度会发生很小的偏折；当旋转光楔1031时，激光束L的射出角度也随之偏转，因此，需要调整激光束L的传播方向时，只需旋转光楔1031即可，结构简单，调节方便。

如图3所示，在一些实施例中，光束调节单元103包括一对颠倒设置的第一光楔1032和第二光楔1033。当第一光楔1032和第二光楔1033相对旋转时，从光束调节单元103射出的激光束L的方向也随之改变，从而达到调整激光束L传播方向的目的。在其它实施方式，光束调节单元103包括的光楔数量不限于上述数量，用户可根据需求进行设置，以灵活的控制激光束L的偏转角度。第一光楔1032和第二光楔1033呈前后间隔设置，第一光楔1032和第二光楔1033的倾斜面分别相对且平整放置，第一光楔1032和第二光楔1033放置于激光束L的传播路径中，这样放置的第一光楔1032和第二光楔1033可以使得激光束L在垂直于光轴方向上有一定的偏移。

如图1所示，在本实施例中，当激光束L经过光束调节单元103之后，激光束L在反射镜104进行反射，激光束L经过反射镜104后，激光束L的传播方向由第一方向变成第二方向。在本实施例中，该反射镜104为平面反射镜，其用于改变激光束L的传播方向。反射镜104的表面镀有高反射膜层，当激光束L射入反射镜104时，反射镜104对激光束L的反射率高达99.99％以上，有效的避免了激光束L因为折射而造成能量的损失。

在一些实施例中，还可以用扫描器单元来替换光束调节单元103，扫描器单元配备有调整所述激光束的传播方向的多个扫描器，并且经配置以提供所述激光束的传播路径。

如图1所示，在本实施例中，当激光束L在反射镜104改变传播方向后，聚焦镜头105对激光束L进行聚焦。激光束L经过聚焦镜头105的聚焦处理后，从聚焦镜头105射出的激光束L为垂直出射并聚焦在工件200的表面，避免了聚焦镜头105对偏折后的激光束L引入更大的偏折，最终导致加工时激光束L偏离太远而加工失败的问题。在本实施例中，聚焦镜头105为例如远心扫描镜头。

如图1和图4所示，在本实施例中，激光束L经过聚焦镜头105之后，该激光束L被照射到载台106上的晶片1062上。在本实施中，该载台106包括一通孔1061，该通孔1061贯穿载台106的上下表面。晶片1062设置通孔1061上，晶片1062的边缘部分与载台106接触，也就是晶片1062的主体部分位于通孔1061上。在本实施例中，该晶片1062的表面上包括数千或数万个芯片。激光束L通过该通孔1061可以对晶片1062上的多个芯片进行标记。

如图1所示，在本实施例中，该激光设备100还可应用于各种激光加工设备，激光加工设备则主要包括激光打标机、激光切割机、激光焊接机及其他设备等。例如，将激光设备100应用到激光打标机，工件为金属、皮革或塑料中的任一种，当101发出的激光束L射在工件表面时，同时激光束L按照设定的路径移动，激光束L在工件表面产生高温并在工件的表面刻出图案、商标或文字。

综上所述，本实用新型提出一种用于晶片标记的激光设备，通过在第一方向上依次设置所述激光器，所述扩束镜，所述光束调节单元和所述反射镜，并在第二方向上依次设置所述反射镜，所述聚焦镜头和所述载台，因此该激光器发射的激光束可以照射到晶片上，从而实现对晶片的标记。该激光设备设计简单，工作方便，易于维护。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种用于晶片标记的激光设备，其特征在于，包括：

激光器，用于发射激光束；

扩束镜，用于对所述激光束进行扩束和准直；

光束调节单元，用于调节所述激光束的方向；

反射镜，用于改变所述激光束的方向；

聚焦镜头，用于对所述激光束进行聚焦，以使所述激光束垂直射出至载台上；

其中，所述激光器，所述扩束镜，所述光束调节单元和所述反射镜在第一方向上依次设置，所述反射镜，所述聚焦镜头和所述载台在第二方向上依次设置，所述第一方向垂直所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，还包括控制单元和旋转组件，所述控制单元连接所述旋转组件。

3.根据权利要求2所述的激光设备，其特征在于，所述光束调节单元设置在所述旋转组件上。

4.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述载台包括一通孔，所述晶片设置在所述通孔上。

5.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述反射镜为平面反射镜，所述反射镜对所述激光束的反射率大于99.99％。

6.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，还包括衰减器，所述衰减器位于所述激光器和所述扩束镜之间。

7.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述激光束的波长在540-560nm。

8.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述光束调节单元至少包括一个光楔。

9.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述激光束的光斑的尺寸在50-100μm。

10.根据权利要求1所述的激光设备，其特征在于，所述聚焦镜头为远心扫描镜头。

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