瓦级全固态紫外激光清洗机及激光清洗方法

摘要

本发明公开了属于光能清洗技术范围的一种瓦级全固态紫外激光清洗机及激光清洗方法，用于集成电路等微电子基板清洗。该设备的电源连接激光共振腔，在激光共振腔发出的脉冲激光的光路上设置两块非线性光学晶体、选通镜和反射镜；在反射镜的侧上方固定一转镜鼓，传送带上放置被洗工件；在传送带的一侧放置吹风机，另一侧放置吸尘器。该方法包括连续或断续地输送待清洗的基板通过激光辐照处，由全固态激光器输出的瓦级近266nm脉冲激光照射到基板表面；选择适当的激光强度、脉冲频率及辐照时间，以对基板表面的微米及亚微米级颗粒、有机物、油污等污染物进行有效去除；清洗后镀层附着力和产品成品率都有很大提高，并很少有镀层翘曲、剥落的现象。

主权项

一种瓦级全固态紫外激光清洗机的清洗方法，所述激光清洗机的清洗方法包括静态清洗和动态清洗两种方式；所述静态清洗是瓦级纯四倍频光(9)经反射镜(10)反射到转镜鼓(11)的某一镜面上，调整镜面的角度使其反射光能垂直辐照到置于传送带(12)的待清洗工件(13)的表面，待辐照持续一段清洗所需的时间后，使传送带(12)传送与待清洗工件尺寸相当的距离，以便将清洗过的工件移出，同时也将下一件待清洗工件移至激光辐照区，进行激光辐照清洗，此种清洗方法适用于待清洗工件尺寸比激光光斑直径小，数量不多的工件，传送带(12)为步进地断续传送，因为转镜鼓不转动，故称为静态清洗；所述动态清洗，若待清洗工件的尺寸比激光光斑大，或工件数量巨大，则需转动转镜鼓，使激光束在工件上扫描，将所有待清洗工件表面全部辐照到，以进行清洗；纯四倍频光(9)经反射镜(10)反射到转镜鼓(11)的某一对相邻镜面I与II之间的交线A处，在此位置，只要转镜鼓(11)沿顺时针方向转动一个微小的角度，镜面II立即将纯四倍频光(9)反射，反射光束(14)到传送带(12)的位置B，转镜鼓(11)继续沿顺时针方向转动，当镜面II转到接近镜面I的位置时，这时的反射光束(15)辐照到传送带(12)的位置C，设转镜鼓(11)的一个镜面对应的圆心角φ＝2π/N，N为镜面数，N的取值由转镜鼓的直径、转镜鼓距传送带的距离以及传送带的宽度决定；则此时转镜鼓每转动一个φ角，即转过一个镜面，激光束就从传送带(12)的位置B扫到位置C，对工件(13)进行辐照清洗；因此需要纯四倍频光(9)的功率足够大，光斑直径增大后激光的功率密度仍足够大，激光在待清洗工件表面停留的时间较短，在这种情况下，传送带以一定的速度连续传送，此种需要转镜鼓转动，使激光束进行扫描的清洗，称为动态清洗；设转镜鼓以ω弧度/秒的角速度转动，激光光斑的直径为D厘米，所述连续传送的传送带以传送速度V＝NωD/2π厘米/秒的速度连续传送工件；其特征在于，采用CLBO作四倍频的Nd:YAG全固态激光器输出1W的266nm激光，脉冲重复频率为20.3Hz，光斑直径为0.8cm，对两千片MH06LED基板进行静态清洗；清洗条件为：恒温25℃、65％恒湿环境、万级净化室，每元件清洗时间1.2秒，在清洗后的基板上进行LED芯片的固晶，并进行金丝球焊接，与未经激光清洗的基板相比较，清洗后焊接的LED芯片固晶的剪切强度提高了80％，焊接拉力提高了120％，产品成品率高出38％。