本實用新型涉及一種氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，屬于激光加工設備技術領域。
背景技術：
氮化鋁是一種綜合性能優良的新型陶瓷材料，具有優良的熱傳導性、可靠的電絕緣性、低的介電常數和介電損耗、無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系統等一系列優良特性，被認為是新一代高集成度半導體基片和電子器件封裝的理想材料，引起了國內外研究者的廣泛關注，隨著現代科學技術的飛速發展，對所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領域得到更為廣泛的應用。雖然多年來通過許多研究者的不懈努力，在粉末的制備、成形、燒結等方面的研究均取得了長足進展。氮化鋁硬度高,超過傳統氧化鋁,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造價高，只能用于磨損嚴重的部位.利用ALN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性，可制作GaAs晶體坩堝、Al蒸發皿、磁流體發電裝置及高溫透平機耐蝕部件，利用其光學性能可作紅外線窗口。氮化鋁薄膜可制成高頻壓電元件、超大規模集成電路基片等。氮化鋁耐熱、耐熔融金屬的侵蝕，對酸穩定，但在堿性溶液中易被侵蝕。AIN新生表面暴露在濕空氣中會反應生成極薄的氧化膜。利用此特性，可用作鋁、銅、銀、鉛等金屬熔煉的坩堝和燒鑄模具材料。ALN陶瓷的金屬化性能較好，可替代有毒性的氧化敏瓷在電子工業中廣泛應用。
技術實現要素：
本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種氮化鋁陶瓷的激光加工裝置。
本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：
氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，特點是：包含準連續激光器、具有保護層的光纖、玻璃器皿以及恒溫超聲清洗裝置，所述準連續激光器的光路輸出端通過具有保護層的光纖與激光頭傳導連接，激光頭的輸出光路上依次布置有準直鏡和聚焦鏡，聚焦鏡的光路輸出端正對于X-Y運動平臺，所述X-Y運動平臺通過升降機構安裝于玻璃器皿之上，玻璃器皿置于恒溫超聲清洗裝置中。
進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述X-Y運動平臺的上方布置有影像系統。
更進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述聚焦鏡上安裝有噴嘴，噴嘴正對于X-Y運動平臺，噴嘴連接輔助吹氣裝置。
更進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述準連續激光器為1064nm光纖準連續激光器。
更進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述光纖的保護層由橡膠或者鋁制薄膜纏繞形成。
更進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述玻璃器皿中盛放有溶液，溶液為鹽酸溶液或者丙酮溶液。
更進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述影像系統為高分辨率輔助定位影像系統。
再進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，控制系統與X-Y運動平臺控制連接。
再進一步地，上述的氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，其中，所述X-Y運動平臺上方的一側布置有真空吸附裝置。
本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果，具體體現在以下方面：
①采用長脈寬激光器(準連續激光器)，產生ms量級的脈沖，能夠使得脈沖光具有比連續光高十倍以上的峰值功率，更適宜對材料的切割、鉆孔與劃線，選用的光路輸出發散光，需要將激光頭連接到切割頭的進口端，即準直端口，將發散光調整為平行光，再通過切割頭內置的聚焦鏡，將平光匯聚成能量最強的一個點，輔助吹氣，讓通過切割頭的光路輸出端正對于X-Y運動平臺，使用高清影像對材料進行定位，確定具體的加工位置，激光按照加工圖形以坐標系的方式反饋到勻速運動平臺上，通過控制系統實現對激光器能量等參數的控制，以及運動速度的控制，保證加工過程中流暢性，能量加工的一致性；
②采用具有保護層的光纖進行傳導，取代傳統意義的飛行光路，減少了粉塵對激光器等設備傷害，增加了光腔的密封性；
③通過光學搭配，采用經過優化的激光光路和光學模塊的應用，綜合光纖激光在氧化鋁陶瓷方面劃線和打孔領域的優勢，并改進傳統的加工方式，實現劃線、切割和微孔加工，相比其他光源加工方式有了更快的加工速度和加工質量，更適用于芯片封裝、LED照明等行領域；本實用新型保證了氮化鋁陶瓷又快又好的加工以及加工完成后材料表面雜質的清洗。
④用于對散熱性能良好的氮化鋁陶瓷進行劃線、切割等加工，適合芯片封裝、LED照明等行業，實現劃線、切割和微孔加工，相比于傳統的激光設備打孔方式，加工速度更快，加工質量更好。
附圖說明
圖1：本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明具體實施方案。
如圖1所示，氮化鋁陶瓷的激光加工裝置，包含準連續激光器1、具有保護層的光纖2、玻璃器皿11以及恒溫超聲清洗裝置12，準連續激光器1的光路輸出端通過具有保護層的光纖2與激光頭3傳導連接，激光頭3的輸出光路上依次布置有準直鏡4和聚焦鏡6，聚焦鏡6的光路輸出端正對于X-Y運動平臺9，X-Y運動平臺9通過升降機構安裝于玻璃器皿11之上，玻璃器皿11置于恒溫超聲清洗裝置12中。X-Y運動平臺9的上方布置有影像系統5，聚焦鏡6上安裝有噴嘴7，噴嘴7正對于X-Y運動平臺9，噴嘴7連接輔助吹氣裝置8。X-Y運動平臺9上方的一側布置有真空吸附裝置。控制系統10與X-Y運動平臺9控制連接。
準連續激光器1與激光頭3之間光路采用具有保護層的光纖進行傳導，取代傳統意義的飛行光路，減少了粉塵對激光器等設備傷害，增加了光腔的密封性。光纖2的保護層由橡膠或者鋁制薄膜對纏繞形成，防止光纖折斷或者被外界的雜質污染。
準連續激光器1為1064nm光纖準連續激光器。具有QCW出光模式，能夠使得脈沖光具有比連續光高十倍以上的峰值功率，更適宜對材料的切割、鉆孔與劃線。
激光頭3輸出的無規則自然光通過準直鏡4調整為有序的平行光束。
激光平行光束進入聚焦鏡6，實現激光匯聚，并與影像系統5配合、進而控制激光加工位置，激光按照加工圖形以坐標系的方式反饋到勻速運動平臺上，基于平臺位置觸發信號，輸出激光，聚焦到待加工工件表面，以瞬間融化材料進行加工。
影像系統5為高分辨率輔助定位影像系統，可以實現對材料的準備定位和自動捕捉功能。
X-Y運動平臺9由控制系統10設置速度、加速度等運動參數，操作簡易方便。
玻璃器皿11中盛放有溶液，溶液為鹽酸溶液或者丙酮溶液，兩種溶液不能混合使用。但可以將氮化鋁陶瓷先在稀鹽酸溶液浸泡2～4小時后，再在丙酮溶液里繼續浸泡2小時即可。
采用長脈寬激光器(也叫準連續激光器)，產生ms量級的脈沖，能夠使得脈沖光具有比連續光高十倍以上的峰值功率，更適宜對材料的切割、鉆孔與劃線，選用的光路輸出發散光，需要將激光頭連接到切割頭的進口端，即準直端口，將發散光調整為平行光，再通過切割頭內置的聚焦鏡，將平光匯聚成能量最強的一個點，輔助吹氣，讓通過切割頭的光路輸出端正對于X-Y運動平臺，使用高清影像對材料進行定位，確定具體的加工位置，激光按照加工圖形以坐標系的方式反饋到勻速運動平臺上，通過控制系統實現對激光器能量等參數的控制，以及運動速度的控制，保證加工過程中流暢性，能量加工的一致性。
氮化鋁陶瓷的激光加工方法，待加工的氮化鋁陶瓷固定于X-Y運動平臺9上，準連續激光器1發出的激光經過具有保護層的光纖2傳導到激光頭3，激光頭3的光路輸出發散光，通過準直鏡4將自然光調整為平行光，平行光通過聚焦鏡6匯聚，與影像系統配合，進而控制激光加工位置，激光按照加工圖形以坐標系的方式反饋到X-Y運動平臺9上，基于平臺位置觸發信號，輸出激光，聚焦到待加工的氮化鋁陶瓷表面，以瞬間融化材料進行加工，待加工完成的氮化鋁陶瓷置入盛放溶液的玻璃器皿11中，由恒溫超聲清洗裝置12進行加熱與超聲，去除加工過程中產生的雜質。
焦點位置位于噴嘴7以下，增加輔助吹氣功能8降低加工過程中產生的熱量，光路輸出正對于X-Y運動平臺9，X-Y運動平臺9的上方布置有影像系統5，運動參數與激光器參數通過控制系統10進行控制，確保加工的穩定性。
X-Y運動平臺9采用高精度、高分辨率為0.1um的光柵尺，讀數頭，直線電機，設備組裝好通過激光干涉儀進行補償，使設備位置精度控制在5um以內。
加工完成的材料表面和背面存留一些熔渣，需要清洗的流程，選用10％濃度的稀鹽酸浸泡，適量丙酮溶液盛放分別在玻璃器皿11內，將玻璃容器放在含有水的超聲波清洗儀內，溫度保持在60°左右，這樣的做法能夠加速溶液對激光作用到氮化鋁陶瓷產生的雜質。
通過光學搭配，采用經過優化的激光光路和光學模塊的應用，綜合光纖激光在氧化鋁陶瓷方面劃線和打孔領域的優勢，并改進傳統的加工方式，實現劃線、切割和微孔加工，相比其他光源加工方式有了更快的加工速度和加工質量，更適用于芯片封裝、LED照明等行領域。本實用新型保證了氮化鋁陶瓷又快又好的加工以及加工完成后材料表面雜質的清洗。
本實用新型用于對散熱性能良好的氮化鋁陶瓷進行劃線、切割等加工，適合芯片封裝、LED照明等行業，實現劃線、切割和微孔加工，相比于傳統的激光設備打孔方式，加工速度更快，加工質量更好。
需要說明的是：以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，并非用以限定本實用新型的權利范圍；同時以上的描述，對于相關技術領域的專門人士應可明了及實施，因此其它未脫離本實用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在申請專利范圍中。