用于分离具有可控切割边产品的方法和设备及分离的产品 |
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| 申请号 | CN200680009225.7 | 申请日 | 2006-03-21 | 公开(公告)号 | CN101147241B | 公开(公告)日 | 2011-01-12 |
| 申请人 | 飞科公司; | 发明人 | H·J·范埃格蒙德; J·L·J·齐芝洛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种分离产品的方法，特别是用 激光切割 方法从共同载体分离 半导体 电路 产品的方法。本发明还涉及一种用于分离产品的设备。本发明进一步涉及一种产品，特别是使用本发明 激光束 方法分离的安装在载体上的半导体。 | ||||||
| 权利要求 | 1.分离产品的方法，利用激光切割方法将半导体电路从共同载体中分离，其中，切口由第一激光束制成，切割边缘的表面粗糙度通过第二激光束的作用被减小，其特征在于，第一激光束相对于产品移动的相对速度大于第二激光束相对于产品移动的相对速度。 |
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| 说明书全文 | 用于分离具有可控切割边产品的方法和设备及分离的产品技术领域[0001] 本发明涉及分离产品的方法，特别是用激光切割方法从共同载体(shared carrier)分离半导体电路产品的方法，其中，切口由第一激光束制成。本发明还涉及一种用于分离产品的设备，特别是用激光切割方法对半导体电路中，从共同载体分离产品的设备，其包括激光源以及相对于激光源可移动的产品载体，其中，激光源用于产生第一激光束以在产品之间制造切口。本发明进一步涉及一种产品，特别是使用本发明的激光束方法分离安装在载体上的半导体。 背景技术[0002] 激光切割产品是一种对如电子器件的小产品进行分离的技术。对于像用旋转锯片实施切割的传统分离产品技术来说，激光切割在分离产品上优于如用旋转锯片锯切的传统技术在于，激光切割不需要或仅需要很少的依赖产品的机器部件，以及分离产品的设计自由度很大。激光切割设备的控制通常是用软件进行操作的，通过对其控制的改变，就能够改变产品加工的整个设备。然而，激光切割的缺点是，由激光切割产生的边缘(切割边缘)有一定的表面粗糙度，这在所有情况下都是不能接受的。此外，切割通常或多或少地产生锥度，因此切割边缘通常不垂直于产品的底面或顶面；这也是不令人满意的。 [0003] 在美国专利申请2002/0086544中公开了一种加工激光半导体材料的方法，包括以下步骤：控制至少两个激光束在所加工的材料上的加工方向，所述的至少两个激光束，具有不同的光学性能，例如：不同的波长。用长波长的激光束来进行快速切割，使用短波长的激光束来完成机械加工。 发明内容[0004] 本发明的目的是增加分离产品的选择性，特别是在半导体电路中，通过激光切割方法从共同载体上分离产品，由激光切割导致的切割边缘的表面粗糙度可以得到控制的。 [0005] 为达到上述目的，本发明提供前述类型的激光切割方法，其中切割边缘的表面粗糙度通过第二激光的作用被减小。为此目的，第二激光束为了使边缘平滑基本平行于切割边缘。由第一激光束激光切割加工导致的不平整通过使用第二激光束可以至少部分被除去。由第一激光束切割导致的不平整是由于(或部分由于)第一激光束通常的波动图形引起的，因而，激光切割伴随有连续的震动波纹。较深的开口(凹坑)和较浅开裂部分在第一激光束切割后保留在切割边缘，因而导致切割边缘不平(有粗糙度8-5Ra数量级，典型大约5.8Ra)。 [0006] 第二激光束可优化为仅除去有限量的材料，特别是那些由第一激光束造成的较浅开裂部分。在用第二激光束从切割边缘的表面除去这些较高部分(或突出部分)后，能保持较平坦的切割边缘(粗糙度在2-4Ra数量级，典型大约3.0Ra)。为使切割边缘平坦而使用第二激光束并不明显，因为它是精确地将激光束应用在产生有粗糙切割边缘上。然而，在实际中很容易发现，以这种意想不到的方式实现更平坦的切割表面，产品毕竟已安装在激光设备上。另一个重要的优点是，切割边缘与产品顶边和/或底边形成的角度也受到影响。这个角度现在做成垂直的，即使仅由第一激光束加工后导致的切割边缘与顶边和/或底边形成不同的角度，也受到影响。值得注意的是，也可以由第一激光束经过多次加工运行进行切割，例如，第一激光束通过一个槽移动多次，逐渐加深，直到达到实际满意的切口。 [0007] 从第一激光束中心线到切割边缘的距离优选为大于第二激光束中心线到切割边缘的距离。第二激光束然后稍微移近切割边缘，此切割边缘从第一激光束位置可以看到。这样使第二激光束与切割边缘的至少较高部分有足够的接触。 [0008] 由于第二激光束只除去较少材料，有可能第一激光束比第二激光束以较低的频率波动。造成的原因是切割需要相当大的能量，因而需用较长的脉冲来转换能量。在平滑(抛光)过程中，更满意的是，使脉冲尽可能紧密相连，以这种方式也能获得近似直线的脉冲。同样，也可想象到第二激光束具有基本恒定的信号强度，即实际上可获得直线信号。同理，第一激光束相对于产品移动的相对速度也大于第二激光束相对于产品移动的相对速度。 [0009] 为了在一次单独操作运行中同时平滑切口的相对切割边缘，如果第二激光束采用多重方式更有利。这里多重的第二激光束必须有同样的距离(这个距离可选择性地受到控制)，以便第二激光束正好以满意的方式与切割边缘接触。也可以想象，第一和第二激光束结合成一个混合激光束，其结合方式为在混合激光束移动方向，第二激光束放置在第一激光束后，这就意味着第二激光束在第一激光束后“延迟”。第一和第二激光束的加工运行可以混合在一起。 [0010] 为了分离产品，第一激光束通常基本垂直于要分离产品的加工接触表面，然后以理想的方式转换能量。对于第二激光束，转换能量所必须的理想方式是较小压力。因此，对第二激光束的定位要求不太严格。如果第二激光束基本平行于要平滑的切割边缘，实际上就基本足够了。 [0011] 本发明还提供一种用于分离产品的设备，特别是用激光切割方法在半导体电路中从共同的载体分离产品的设备，其包括：激光源和相对于激光源可移动的产品载体，其中，激光源用于产生第一激光束以在产品之间制造切口，第二激光束用于减小切割边缘的表面粗糙度。这里一个可选方案是采用单独形式的激光源，来相继产生第一和第二激光束。相反，激光源也可采用多重形式，即根据需要相继或同时产生第一和第二激光束。相对于激光源移动的产品载体应理解为与可移动的产品载体结合的静止激光源，以及静止的产品载体和可移动激光源的结合(也可是有可移动反射镜的激光源)，或者可以是可移动激光源和可移动产品载体的结合。根据本发明方法的上述优点可以得出上述设备所具有的优点。 [0012] 本发明还提供一种产品，特别是使用上述方法通过激光束分离、安装在载体上的半导体中的产品。根据上述产品和应用，可以选择切割边缘理想的表面粗糙度，并且切割边缘与产品的顶面和/或底面形成的角度得到精确地控制。因此可实现切割边缘与分离的产品的顶面和/或底面形成直角。 [0013] 特别地，也可能的是，至少部分界限产品的切割边缘仅在长度的一部分上具有通过第二激光束减小的表面粗糙度。这里一个特定的变换实施例形成的产品的两个相反的切割边缘具有不同的表面粗糙度。当这样的产品是如转换卡(Transflash)(特别为移动通讯研发的标准尺寸产品)的存储卡时，有助于将产品放入托架，且很容易控制产品的装卡。附图说明 [0014] 图1A表示要被分开成独立部分的组装产品的透视图； [0015] 图1B表示图1A的组装产品被第一激光束分成两部分状态下的透视图； [0016] 图1C表示图1A和图1B的组装产品在切割边缘被第二激光束平滑状态下的透视图； [0017] 图2A表示通过切割边缘和第一激光束横截面的概括示意图； [0018] 图2B表示通过切割边缘和第二激光束横截面的概括示意图； [0019] 图3是通过激光切割分离的产品的顶视图； [0020] 图4是根据本发明激光切割设备的概括示意图。 具体实施方式[0021] 图1A表示包括载体2的组装产品1，载体2上放有由塑模3封装的电子元件(未显示)。图1B表示根据第一激光束(未显示)设置排列的切口4，其中有两个产品部分5、6。切口4通过具有相当粗糙表面的切割边缘7和8连接。一旦这些切割边缘7和8被第二激光束处理，就产生平滑的切割边缘9和10(见图1C)，其比使用第一激光束产生的原始切割边缘7和8的表面具有较小的粗糙度。 [0022] 图2A表示仅部分所示产品21的切割边缘20，产品21的表面具有不平整处22。在分离过程(即在产生切割边缘20过程中)中，第一激光束23位于远离切割边缘20的位置。如图2B所示，第二激光束24在随后的处理中被放在接近产品21的位置，结果产生平滑的切割边缘25。 [0023] 图3表示通过激光切割分离存储卡30[更特别指转换卡(Transflash)]形式的产品的顶视图。存储卡30的周围结构非常复杂，以至于不适于用传统锯切方法分离。图中以放大的方式显示，存储卡的三个边31、32和33通过较粗糙的切割边缘连接，第四边34通过较平滑的切割边缘连接，第四边34是被第二激光束处理过的。 |
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