CN109261647A - 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法 - Google Patents

一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109261647A
CN109261647A CN201811009430.4A CN201811009430A CN109261647A CN 109261647 A CN109261647 A CN 109261647A CN 201811009430 A CN201811009430 A CN 201811009430A CN 109261647 A CN109261647 A CN 109261647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
load plate
pollutant
carborundum graphite
graphite load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811009430.4A
Other languages
English (en)
Inventor
徐明升
杨彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rongquan Semiconductor (suzhou) Co Ltd
Original Assignee
Rongquan Semiconductor (suzhou) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rongquan Semiconductor (suzhou) Co Ltd filed Critical Rongquan Semiconductor (suzhou) Co Ltd
Priority to CN201811009430.4A priority Critical patent/CN109261647A/zh
Publication of CN109261647A publication Critical patent/CN109261647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，包括固定待清洗的碳化硅石墨载盘；调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长使所述污染物吸收所述激光；开启激光发射至污染物表面同时采用惰性气体风刀对激光照射区域吹扫。本发明方法不容易对碳化硅石墨载盘的基体产生损伤，无废液产生，绿色环保，清洗效率高，节省时间。

Description

一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法
技术领域
本发明涉及一种石墨载盘清洗方法，特别是涉及一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法。
背景技术
传统工业清洗方法包括机械摩擦清洗法、化学腐蚀清洗法、液体固体喷射清洗法和高频超声清洗法，高温烘烤吹扫，尽管它们在工业清洗行业得到了广泛的应用，但在我国环境保护法规要求越来越严格和高精密器件应用越来越广泛的情况下传统清洗方法的应用受到了很大的限制。机械方法清洁度高，但易损伤基材，化学腐蚀清洗方法属于无应力清洗，但污染较重，特别是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才能满足表面清洁度的要求。液体固体喷射清洗灵活度较高，但相对成本较高，需要消耗大量的水及固体掺杂物，后期废液处理工作也较复杂；高频超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对附着力强的亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了被清洗工件尺寸范围，而且清洗后的干燥亦是一大难题。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，解决现有清洗方式容易造成基体损伤，产生废液污染的问题。
本发明技术方案是这样的：一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，包括固定待清洗的碳化硅石墨载盘；调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长使所述污染物吸收所述激光；开启激光发射至污染物表面同时采用惰性气体风刀对激光照射区域吹扫。
进一步的，所述设定与污染物匹配的激光波长是设定激光波长使污染物对所述激光的吸收系数大于碳化硅石墨载盘基体对所述激光的吸收系数的1.2倍以上。
进一步的，所述调整激光焦距前先测定所述碳化硅石墨载盘表面的污染物厚度及污染物种类。
进一步的，所述开启激光发射至污染物表面同时采用惰性气体风刀对激光照射区域吹扫经过设定时间后，停止激光发射并采用惰性气体风淋碳化硅石墨载盘。
进一步的，所述停止激光发射并采用惰性气体风淋碳化硅石墨载盘后，测定碳化硅石墨载盘污染物，如仍然存在污染物则继续调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长并重复清洗步骤至碳化硅石墨载盘表面清洁。
优选的，所述惰性气体风刀为氮气风刀，所述惰性气体风淋为氮气风淋。
优选的，所述氮气风刀吹扫时，氮气流量不小于15L/min。
本发明与现有技术相比的优点在于：
SiC表面污染物激光清洗是一种“绿色”的清洗方法，采用与污染物匹配的激光波长，污染物对特定波长的激光的吸收系数比基材大，而且污染物比基体的熔点、沸点低，从而污染物吸收大部分的激光能量而脱离基材。不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可回收，可以轻易解决化学清洗带来的环境污染问题；传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染，激光清洗的无研磨和非接触性使这些问题迎刃而解；激光可以通过光纤传输，与机器手和机器人相配合，方便地实现远距离操作，能清洗传统方法不易达到的部位，这在一些危险的场所使用可以确保人员的安全；激光清洗能够清除各种材料表面的各种类型的污染物，达到常规清洗无法达到的清洁度。而且还可以在不损伤材料表面的情况下有选择性地清洗材料表面的污染物；激光清洗效率高，节省时间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
本实施例涉及的碳化硅石墨载盘的激光清洗采用的激光清洗系统主要包括全固态准连续(QCW)激光器，导光系统，机器人和卡盘以及惰性气体系统。
全固态准连续(QCW)激光器采用半导体二极管列阵侧面泵浦Nd:YAG、光纤耦合输出的技术方案实现高功率、高效率准连续激光输出，其主要优点：高性能半导体侧泵单元模块，无惧背反射光损坏芯片；高光束质量控制技术；高效级联串接功率放大技术，最高准连续激光输出功率≥1kW；高效光纤耦合技术：耦合效率大于96％；DSP数字化电源与系统控制；电动光闸功能及机械式缓升缓降功能；智能化控制，操作界面友好、简洁；工控标准接口，极易与各类机床、机器人实现集成，可以实现智能化、自动化、柔性化操作等。基于该系列激光器的加工装备可广泛应用于汽车、铁路、船舶、冶金、石化、国防以及航空航天等领域的激光清洗、表面毛化等工艺中。与光纤脉冲激光器相比全固态准连续激光器的脉宽为固定值，峰值功率、单脉冲能量能同时达到最大值。
导光系统组成为光纤、清洗枪，清洗枪安装于机器人第六轴上。在进行激光加工时，通过光纤将激光传输到清洗头上，使用Optskand传能光纤。光纤带标准QBH接头，可以和不同的加工头方便拆装，快速更换，传输能量时光纤具有完善的自保护功能，规格如下：芯径400μm～1000μm可选，长度10-15米。清洗枪：通过清洗枪将激光传导到工件表面进行激光加工，其作用是将光纤传输出来的激光整形成满足激光工艺要求的形状和大小等。
碳化硅石墨载盘的激光清洗方法包括步骤：
步骤一、将待清洗的碳化硅石墨载盘通过卡盘固定在机器人的机械臂，由程序控制碳化硅石墨载盘的运动
步骤二、测定待清洗的碳化硅石墨载盘表面的污染物种类并测定污染物厚度，调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长使所述污染物吸收激光，并且激光波长使污染物对激光的吸收系数大于碳化硅石墨载盘基体对激光的吸收系数的1.2倍以上；开启激光发射至污染物表面同时采用氮气风刀对激光照射区域吹扫，氮气流量不小于15L/min。
步骤三、进行步骤二的激光发射20min后停止激光发射并采用氮气风淋碳化硅石墨载盘，测定碳化硅石墨载盘污染物，如仍然存在污染物则返回步骤二重新调整激光波长及焦距继续清扫直至碳化硅石墨载盘表面清洁。

Claims (7)

1.一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，包括固定待清洗的碳化硅石墨载盘；调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长使所述污染物吸收所述激光；开启激光发射至污染物表面同时采用惰性气体风刀对激光照射区域吹扫。
2.根据权利要求1所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述设定与污染物匹配的激光波长是设定激光波长使污染物对所述激光的吸收系数大于碳化硅石墨载盘基体对所述激光的吸收系数的1.2倍以上。
3.根据权利要求1所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述调整激光焦距前先测定所述碳化硅石墨载盘表面的污染物厚度及污染物种类。
4.根据权利要求1所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述开启激光发射至污染物表面同时采用惰性气体风刀对激光照射区域吹扫经过设定时间后，停止激光发射并采用惰性气体风淋碳化硅石墨载盘。
5.根据权利要求4所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述停止激光发射并采用惰性气体风淋碳化硅石墨载盘后，测定碳化硅石墨载盘污染物，如仍然存在污染物则继续调整激光焦距至污染物表面并设定与污染物匹配的激光波长并重复清洗步骤至碳化硅石墨载盘表面清洁。
6.根据权利要求4所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述惰性气体风刀为氮气风刀，所述惰性气体风淋为氮气风淋。
7.根据权利要求6所述的碳化硅石墨载盘的激光清洗方法，其特征在于，所述氮气风刀吹扫时，氮气流量不小于15L/min。
CN201811009430.4A 2018-08-31 2018-08-31 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法 Pending CN109261647A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811009430.4A CN109261647A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811009430.4A CN109261647A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109261647A true CN109261647A (zh) 2019-01-25

Family

ID=65155079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811009430.4A Pending CN109261647A (zh) 2018-08-31 2018-08-31 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109261647A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111871967A (zh) * 2020-06-30 2020-11-03 中国科学院理化技术研究所 一种激光清洗设备
CN114040820A (zh) * 2019-07-02 2022-02-11 恩特格里斯公司 使用激光能量从表面移除粒子的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989720A (zh) * 2012-10-16 2013-03-27 江苏大学 一种激光辅助清除基体表面纳米颗粒的方法和装置
CN103111441A (zh) * 2013-02-07 2013-05-22 东南大学 对洁净材料表面局部污染物进行清理的装置及方法
CN107282381A (zh) * 2017-06-07 2017-10-24 上海机电工程研究所 发射筒导轨热喷涂前的表面处理方法
CN107321721A (zh) * 2017-08-28 2017-11-07 深圳光韵达光电科技股份有限公司 一种smt钢网清洗装置及清洗方法
CN108216411A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 武汉金顿激光科技有限公司 爬行机器人及船舶钢材表面的预处理工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989720A (zh) * 2012-10-16 2013-03-27 江苏大学 一种激光辅助清除基体表面纳米颗粒的方法和装置
CN103111441A (zh) * 2013-02-07 2013-05-22 东南大学 对洁净材料表面局部污染物进行清理的装置及方法
CN107282381A (zh) * 2017-06-07 2017-10-24 上海机电工程研究所 发射筒导轨热喷涂前的表面处理方法
CN107321721A (zh) * 2017-08-28 2017-11-07 深圳光韵达光电科技股份有限公司 一种smt钢网清洗装置及清洗方法
CN108216411A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 武汉金顿激光科技有限公司 爬行机器人及船舶钢材表面的预处理工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114040820A (zh) * 2019-07-02 2022-02-11 恩特格里斯公司 使用激光能量从表面移除粒子的方法
CN111871967A (zh) * 2020-06-30 2020-11-03 中国科学院理化技术研究所 一种激光清洗设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107297365B (zh) 一种双波长复合能量分布的台式激光精密清洗装置
Zhu et al. Mechanism and application of laser cleaning: A review
CN101574697B (zh) 便携式全固态双波长激光清洗装置
Adelmann et al. Rapid micro hole laser drilling in ceramic substrates using single mode fiber laser
CN109261647A (zh) 一种碳化硅石墨载盘的激光清洗方法
CN102218415B (zh) 一种真空紫外激光清洗托卡马克第一镜的方法及装置
Wee et al. Solvent‐Assisted Laser Drilling of Silicon Carbide
CN108455870B (zh) 石英以及增加石英抗激光损伤性能的方法
CN104439956A (zh) 一种利用超快激光实现难连接材料之间连接的方法
JP2011218384A (ja) 透明材料のレーザー加工方法
CN103894739B (zh) 一种高质量氧化铝陶瓷的刻蚀加工方法及装置
CN105251745A (zh) 一种光学元件精密抛光后的清洗方法
CN104438227B (zh) 一种飞机蒙漆激光清洗设备
CN112620973A (zh) 一种碳化硅晶片单向三次双向六级台阶切割工艺
TWI833850B (zh) 被加工物的加工方法、器件晶片的製造方法
CN109909610A (zh) 一种硅片和玻璃的焊接方法及焊接系统
CN203390393U (zh) 一种用于晶片表面处理的激光装置
Zhiwei et al. Processing of diamond applying femtosecond and nanosecond laser pulses
Niino et al. Laser cutting of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) by UV pulsed laser ablation
CN108838545A (zh) 一种便携式半导体激光对金属表面的除锈装置
Chen et al. Ablation induced by single-and multiple-femtosecond laser pulses in lithium niobate
CN108405487A (zh) 一种无损激光清洗方法
CN113621788B (zh) 适用于激光冲击强化的约束层材料及其制备方法
CN113732513B (zh) 一种树脂基复合材料表面激光预处理的方法及装置
Nolte et al. Cutting of optical materials by using femtosecond laser pulses

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190125

RJ01 Rejection of invention patent application after publication