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水下激光切割硅片的工艺研究

从19世纪发现晶体硅的半导体特性后,它已成为信息产业和新能源产业最基础的原材料。硅的传统加工方式是采用钻石刀切割。
由于硅是脆性材料,接触式加工极易使硅片边缘破损,导致成品率低,原材料浪费大;还可能造成隐性裂纹影响电性参数;且只能以直线方式对硅片进行切割,无法进行复杂加工。而胶南激光切割则拥有机械切割无法比拟的优势,它属于非接触加工,无应力。
因此采用激光切割硅片时,切边平直整齐无破损,也无隐性裂纹;激光可以切割任意形状,包括开孔及圆弧加工,突破了钻石刀切割硅片时只能切直线的限制;另外激光切割无需更换刀具,无耗材,降低使用成本。因此就硅片切割而言,胶南激光切割显然是一条必走之路。
胶南激光切割硅片时通常使用1064nm的YAG激光器,1090nm的光纤激光器和355nm的紫外激光器。YAG和光纤激光器处于红外波段,完全依靠热效应来切割,硅片的切边会有挂渣的现象,切缝宽度较大,且溅射的熔融物会在材料表面堆积,影响材料性能甚至损坏材料本身。
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