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切割过程中要注意的事项和激光在切割硅片方面的应用

发布时间:2019/5/13 11:53:16 浏览次数: 504
切割过程中要注意的事项和激光在切割硅片方面的应用

激光切割过程中,高的温度梯度在资料中诱发很高的内应力。在挪动光源前后有两个截然不同的区域,在光源左近和光源后面是一个紧缩区,资料受压应力;而在光源前方一个间隔上,作用在资料上应力则为拉应力。激光切割沿切缝的裂纹主要是由于拉应力惹起的,当拉应力值大于资料的许用拉应力时,在切缝的前端将产生沿切向的断裂。


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若停止直线切割由于切割裂纹在光束前方,光束以一定的速度挪动,不存在沿切向的断裂现象。在曲线切割过程中.这种内应力招致在拐角处和沿切割轨迹的切线方向产生裂纹。切向裂纹是资料热应力方向与激光扫描轨迹不分歧所致.随着曲率半径减少,热应力方向与激光扫描轨迹的偏向也逐步变大,切割越来越艰难,以至不能切割。在切割石英玻璃这种脆性资料时,切向断裂是一种不可控的现象,招致资料随机断裂毁坏,严重影响资料切割加工质量。



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硅片切割常用Na: YAG激光光源。硅片激光切割贵州快3开奖应用激光映照惹起硅片升温,直至资料被凝结、汽化,由于光压和汽化物质的反冲压力惹起熔体从切口处排出。Nd:YAG激光被调制成脉冲式,脉冲频率1到50 kHz,同光阴束被聚焦成0.lmm左右直径的光斑.激光能量密度可达10³J/cm2。激光辐射在硅片外表构成月牙坑,激光相对硅片平板挪动,一个一个月牙坑堆叠,在硅片外表构成连续的划线(熔蚀线),然后用机械办法很容易沿熔蚀线方向将硅片掰断。 激光切割硅片的主要优点是:切割线宽度小于0.25mm;切割深度比金刚石划片深2-3倍,大大进步废品率。假如采用连续YAC激光切割硅片,在切割边缘能察看到热效应痕迹,同事Si片的凝结汽化的边缘不能严厉控制,熔体的溅射也不能控制,因而切割硅片的边缘不非常锐利,外表不平整的深度约为50um。


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传统硅片切割采用高速旋转刀片或金刚石在硅片上先预置切痕,然后按切痕方向将其掰开。由于刀片有一定厚度,采用这种办法招致原资料糜费,其次划片会产生裂痕、碎片等问题,特别是在划线交又点上,刀片损伤严重,废品率低。近年研讨人员实验采用低能级紫外激光替代钻石刀来切割微芯片。切割硅片时,激光安装的特殊光学系统将超短波激光聚焦成直径只要几徽米的激光束,应用这种能量汇集在特定空间和时间内的激光映照待加工硅片上,能够置接在资料内部打出一串严密相邻的细小孔眼,这种被钻”孔的资料能够很容易被‘掰开’,取得理想的微芯片。运用该办法停止的整个切割过程都在电脑控制下自动停止,快速而准确。其次由干激光在蓝宝石、硅片上打出的孔径极端细小,根本不会形成芯片资料的糜费。




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