CN112296528A - 一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光加工技术领域，特别涉及一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法。用于铝合金表面膜层的激光去除方法，具体包括如下步骤为：对铝合金表面多余膜层采用激光进行处理，从而去除铝合金表面多余膜层。所述方法可以去除铝合金表面的化学膜层或者物理膜层，不仅能够满足半导体领域对设备零部件精密度的要求，还能满足其他领域对膜层进行修复的要求；可以高效、高可靠性、高质量去除铝合金表面膜层，方法简便适合工业应用。
Description
技术领域
本发明属于激光加工技术领域，特别涉及一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法。
背景技术
目前，随着国家对半导体行业的重视，半导体行业的快速发展，半导体设备对零部件的精密度的要求越来越高。在半导体设备中，有很多零部件是铝制零部件，为了防止刻蚀气体对铝合金零件的腐蚀，通常对铝合金表面进行阳极氧化、喷涂陶瓷层等处理，从而提高铝合金零部件的使用寿命。
但并不是零件的所有部位都需要进行表面处理，这就需要将不需要表面处理的部位进行遮蔽，但在工业生产中，对铝合金零件表面处理后，会发现有遮蔽的部位也会有部分膜层，这就需要去除膜层处理。通常采用喷砂去除喷涂的陶瓷层或是采用人工修复的方式去除多余的膜层，但这些方法均无法确保去除效果的一致性，且效率低。
对于其他一些领域，为了提高铝合金零部件的耐腐蚀性、耐磨性通常也会对铝合金表面进行表面处理，当出现表面处理效果不好，或者使用一段时间，铝合金表面的膜会丧失一部分功能，这样也需要去除铝合金零部件表面的膜层，重新进行表面处理。而通常对于不同的膜层采取的去除膜层的方法也不同，对于铝合金阳极膜层需要进行化学退镀，对于铝合金喷涂陶瓷层需要利用喷砂进行去除，无法用一种方式来去除膜层，造成工业生产效率的降低。而很多激光方法在去除膜层时，会出现烧伤基体，无法完全去除膜层，以及去除膜层后表面过于粗糙的问题，所以研发一种高效、高可靠性、高质量用于铝合金表面膜层去除的方法是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法，所述方法可以去除铝合金表面的化学膜层或者物理膜层，不仅能够满足半导体领域对设备零部件精密度的要求，还能满足其他领域对膜层进行修复的要求；可以高效、高可靠性、高质量去除铝合金表面膜层，方法简便适合工业应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法，具体包括如下步骤为：对铝合金表面多余膜层采用激光进行处理，从而去除铝合金表面多余膜层。
进一步地，所述膜层为阳极膜层、喷涂膜层、化学膜层或物理膜层。
所述的阳极膜层为化学反应形成的阳极膜层。
所述的喷涂膜层为铝合金表面通过喷涂所形成的物理结合的氧化钇、氧化铝等涂层。
进一步地，所述激光是固体脉冲激光。
进一步地，所述激光功率范围在20-50W，激光频率是5-25kHz，速度为0.1-3m/s，孵化距离是10-100μm。
进一步地，去除的最薄膜厚厚度是10μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
(1)本发明提供的用于铝合金表面膜层的激光去除方法对于半导体领域，需要去除铝合金表面多余的膜层，无论是铝合金表面的阳极膜层，还是铝合金表面喷涂的陶瓷层，用激光的方法去除多余膜层；对于其他领域，需要全部去除铝合金表面的膜层，无论是铝合金表面的化学膜层还是物理膜层，不需要其他辅助材料，都可以采用激光的方法去除。
(2)本发明提供的激光方法，对于只需要去除部分膜层的零件，可保证膜层去除边缘很窄，不影响不需要去除的膜层；可去除的最薄膜层为10μm，能够满足去除薄的膜层且不伤害基体的作用。
附图说明
图1是本实施例1的去除阳极膜层在40倍下的图。
图2是本实施例2的去除氧化钇稳定氧化锆层在40倍下的图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做详细说明，以下所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本分发明，对于本领域技术人员来说，本发明可能有各种变化和组合。本发明不仅可以应用在半导体领域，对于其他领域应用到铝合金零件且表面有涂层的都适用。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1。
一个应用在半导体设备的铝合金零部件，因为应用在刻蚀腔内，需要对铝合金零件表面做阳极处理，形成黑色阳极氧化膜，阳极膜层厚度在100μm左右，以耐刻蚀气体腐蚀，延长零件寿命。零件做阳极前，将零件不需要阳极的地方遮蔽起来，零件做完阳极后，去除遮蔽，发现在遮蔽的地方仍有部分地方出现阳极泄露现象，也就是不需要阳极的地方出现了不规则的少量的阳极效果。为了去除这些多余的阳极膜层，采用1064nm的固体脉冲，激光功率设定为20W，激光频率设置为7kHz，速度为0.2m/s，孵化距离为40μm，经过4个工艺循环，完成了出去多余阳极膜的目的。
结果如图1所示，所述激光方法能够全部去除黑色阳极膜，且没有伤害到基体。经过测量，去除阳极膜后的表面粗糙度可达到Ra＝2.4μm，表面光滑。测量边缘宽度为0.2mm，边缘很窄，不会去除过多的阳极膜层。
实施例2。
一个表面喷涂氧化钇稳定氧化锆涂层的铝合金零部件，涂层厚度为250μm左右，使用过一段时间后，零件表面涂层有损耗，为了避免继续使用会损坏到基体，需要将涂层全部去掉，然后重新喷涂涂层。采用激光的方式去除氧化钇稳定氧化锆涂层，不仅不需要其他辅助材料，还保证了零件的洁净度。采用的激光参数是激光功率设定为40W,激光频率设置为15KHz，速度为0.4m/s，孵化距离为25μm，经过12个工艺循环，完成了去除氧化钇稳定氧化锆涂层的目的。
结果如图2所示，所述激光方法可以很好地去除氧化钇稳定氧化锆涂层，去掉涂层后的表面粗糙度可达到Ra＝6.2μm，表面粗糙度可以喷涂前对基体的表面粗糙度的要求，省去喷砂的环节。
Claims (7)
1.一种用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，具体步骤为对铝合金表面多余膜层采用激光进行处理，从而去除铝合金表面多余膜层。
2.如权利要求1所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所述膜层为阳极膜层、喷涂膜层、化学膜层或物理膜层。
3.如权利要求1所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所述激光是固体脉冲激光。
4.如权利要求1所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所述激光功率范围在20-50W，激光频率是5-25kHz，速度为0.1-3m/s，孵化距离是10-100μm。
5.如权利要求1所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所的激光去除方法述去除的最薄膜厚厚度是10μm。
6.如权利要求2所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所述的阳极膜层为化学反应形成的阳极膜层。
7.如权利要求2所述的用于铝合金表面膜层的激光去除方法，其特征在于，所述的喷涂膜层为铝合金表面通过喷涂所形成的物理结合的氧化钇、氧化铝涂层。
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