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光纖激光器

光纖激光器在硅材料切割上的應(yīng)用

星之球激光 來(lái)源:華工激光2011-12-28 我要評(píng)論(0 )   

引言 傳統(tǒng)硅晶片的切割方法主要是金剛石鋸,偶爾也使用劃線折斷工藝,這種方法只能切割直線,并且邊緣具有較嚴(yán)重的裂痕,或者使用倍頻的鐵合金 激光器 ,這種方法和微噴...

  引言

  傳統(tǒng)硅晶片的切割方法主要是金剛石鋸,偶爾也使用劃線折斷工藝,這種方法只能切割直線,并且邊緣具有較嚴(yán)重的裂痕,或者使用倍頻的鐵合金激光器,這種方法和微噴工藝,一樣都操作昂貴,速度緩慢。最近SPI開發(fā)了一種光纖激光器切割工藝,該工藝能在較快的切割速度下,仍然具有極好的切割質(zhì)量。

  結(jié)果

  使用200W連續(xù)光纖激光器對(duì)200μm(0.008”)厚度的多晶硅進(jìn)行切割時(shí),切割速度可達(dá)10m/min,并且可得到高度平滑的切割邊緣,沒有任何裂縫的痕跡??梢宰龅胶蛡?cè)面平行、無(wú)任何邊緣碎裂痕跡的40微米的切口寬度。甚至在1.2mm厚度(0.005”),切割速度也可超過1m/min。這個(gè)比現(xiàn)存的所有其他硅切割技術(shù)都要快。

  下表展現(xiàn)了光纖激光器切割硅的能力。

  化晶圓切割

  該激光器在切割化晶圓時(shí),都具備超常的邊緣質(zhì)量,無(wú)任何裂痕或碎痕的跡象。這種新型切割工藝,在切割任何形狀時(shí)都能擁有像切割直線那樣的切割質(zhì)量(這個(gè)目前是金剛石鋸切割法的缺陷)。

  200µm 硅片切割

  SPI脈沖激光器也可以用于切割或?qū)柽M(jìn)行劃線。當(dāng)激光運(yùn)行功率為20W,重復(fù)率為65 kHz,脈沖長(zhǎng)度 75ns時(shí),可達(dá)到200mm/min的切割速度。這個(gè)過程的特征是會(huì)在切割邊緣由再次固化反應(yīng)形成的小節(jié)。

  使用脈沖激光器,可以很容易地在硅材料上切割盲槽或凹槽。目前SPI正在和一些系統(tǒng)集成商合作,從而將這些切割工藝商業(yè)化。

  總結(jié)

  硅材料廣泛應(yīng)用于很多工業(yè)領(lǐng)域中,特別是太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),在珠寶首飾和娛樂產(chǎn)品中的應(yīng)用也在不斷增加。大部分應(yīng)用使用的源材料是以晶片硅的形式存在。通常晶片的厚度為0.2-1.5mm (0.008”–0.06”) ,直徑為100-300mm (4”-12”) 。本文專門集中說(shuō)明了切割模式晶圓,單晶和多晶硅(200µm)的方法。通過考察脈沖和連續(xù)激光器,發(fā)現(xiàn)光纖激光器相對(duì)其他現(xiàn)存的硅切割技術(shù)具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

 

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