重庆激光切割光束聚焦工件位置的原理

精密切割中，对切口宽度有相当严格的要求，用于微0电子工业的精密切割尤为突出。以硅的划片为例，在一块硅片上制作了大量组件，不同组件之间的距离约为100um，那么，超过或达到100um的切口固然必定会毁坏元件，即使是接近一百微米的切口，也会因热扩散等作用而严重影响半导体组件的功能。所以，如果要求切口和两边组件的距离均为30-40um时，则切口宽度便不得超过20~30um。为了获得窄的切口宽度，不但需要激光束聚焦光斑尽量小，而且需要以一定的工件位置予以适当配合，使切口宽度符合加工要求。光束聚焦与工件位置直接影响精密切割质量，下面讨论与其有关的因素。

一、光束聚焦

从激光器输出的光束，一般都具有毫米量级的束握。因此，在用于精密切割之前，必须首先把它聚焦，将束腰压缩一百倍左右，这样既可使切口宽度减小，又可提高功率密度，对切割更为有利。透镜焦距越小，聚焦效果越好，所以，通常都选用短焦距透镜聚焦。

二、工件位置

为了保证精密切割的切割精度，仅仅把光束聚焦还不够，尚需仔细确定待加工工件的位置。

很明显，如果工件和聚焦后的光束束腰之间有一个不容忽视的距离，那么，尽管束腰已被压缩得足够小，但落到工件上的光斑却可能超过所要求的值。

需要强调指出的是，由子聚焦后的光束束腰很小，发散角很大，因而，一旦偏离束腰位置，光斑的增长是不可忽视的。

三、激光切割的原理

由于被加工材料的性质不同，切割原理通常分为两类。切制金属和某些介质材料时，先把材料蒸发或熔化，然后(一般通过吹气)把熔融物从光作用区排出，而切割硬脆材料时，则是造成热应力，使材料沿裂纹断开。