Mae silicon carbid yn ddeunydd lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth gyda pherfformiad rhagorol, a nodweddir gan eiddo optegol da, anadweithioldeb cemegol, priodweddau ffisegol rhagorol, gan gynnwys lled bandgap, foltedd chwalu uchel, dargludedd thermol uchel a gwrthiant tymheredd uchel, ac ati, yn aml fel cenhedlaeth newydd o ddyfeisiadau pŵer uchel amledd uchel fel y deunydd swbstrad, a ddefnyddir yn eang mewn meysydd gweithgynhyrchu pen uchel, megis cenhedlaeth newydd o offer diwydiannol electronig, awyrofod ac yn y blaen. Arbennig o amlwg yw'r cynnydd yn y blynyddoedd diwethaf a thyfu diwydiant modurol ynni newydd, amcangyfrifir bod yn 2025 Tsieina cerbyd ynni newydd allbwn blynyddol o bron i 6 miliwn, y galw am sglodion pŵer ar gyfer 1000-2000 / car, y mae mwy na 50 y cant ar gyfer y sglodion carbid silicon.
Yn y rhyngweithio rhwng laser a deunydd silicon carbide, laser parhaus, laser pwls hir a hyd yn oed nanosecond laser pwls byr ac adwaith materol yn bennaf effaith thermol, ei egwyddor prosesu yw trawst laser dwysedd pŵer uchel sy'n canolbwyntio ar wyneb y deunydd ar gyfer gwresogi, prosesu toddi. Mae picosecond, laser pwls ultrashort femtosecond sy'n canolbwyntio ar yr wyneb materol yn seiliedig ar dynnu ionization materol, sy'n perthyn i synnwyr anhraddodiadol y driniaeth prosesu oer.
Yn y broses sianel ôl-sianel lled-ddargludyddion silicon carbid, mae'r angen am farcio wafferi unigol, torri, sleisio, pecynnu a chamau eraill, ac yn y pen draw yn dod yn sglodion masnachol cyflawn, y mae'r broses dorri, marcio afrlladen wedi dechrau defnyddio'r laser yn raddol. offer prosesu i ddisodli'r offer prosesu mecanyddol traddodiadol i ddelio â manteision effeithlonrwydd uchel, canlyniadau da, a cholli deunydd bach.
01. Cymwysiadau marcio wafferi â laser
Yn y broses gynhyrchu sglodion silicon carbide wafer sglodion, er mwyn cael y gwahaniaeth sglodion, olrhain a swyddogaethau eraill, yr angen am bob sglodion oedd marcio cod bar unigryw. Y dull marcio sglodion traddodiadol yn gyffredinol yw argraffu inc neu engrafiad nodwydd mecanyddol, ac ati, effeithlonrwydd isel, llawer iawn o nwyddau traul a diffygion eraill. Marcio laser fel dulliau prosesu di-gyswllt, gyda difrod bach i'r sglodion, effeithlonrwydd prosesu uchel, y broses o fanteision dim nwyddau traul, yn enwedig yn y wafer yn fwy a mwy tenau ac ysgafn ar ansawdd prosesu a gofynion manwl y duedd o'i manteision yn fwy amlwg.
Fel arfer dewisir laser marcio wafferi laser yn ôl anghenion defnyddwyr neu nodweddion materol, ar gyfer wafferi carbid silicon yn gyffredinol yn defnyddio nanosecond neu laser uwchfioled picosecond. Mae laserau UV Nanosecond yn llai costus, yn addas ar gyfer y rhan fwyaf o ddeunyddiau wafferi, ac fe'u defnyddir yn ehangach. Mae laser uwchfioled Picosecond yn fwy tueddol o brosesu oer, gan farcio'n gliriach ac yn fwy effeithiol, sy'n addas ar gyfer marcio gofynion uwch o ddeunyddiau a phrosesau. Laser drwy'r llwybr optegol allanol ar gyfer trosglwyddo, ehangu trawst i mewn i'r system sganio galvanometer, ac yn y pen draw drwy'r drych maes yn canolbwyntio ar wyneb y deunydd, marcio cynnwys yn ôl y ffeil map prosesu gan y galvanometer sganio i gyflawni.
Effaith marcio laser UV nanosecond wafer silicon carbide, uchder cymeriad 1.62mm, lled cymeriad 0.81mm, dyfnder 50μm, uchder allwthiad amgylchynol 5μm.
02. Proses Tynnu Aur Cefn Laser
Ar ôl cwblhau cynhyrchu nifer o sglodion ar y wafer carbid silicon cyfan, mae angen ei dorri a'i sleisio i gael sglodyn annibynnol i'r broses selio a phrofi pen ôl. Mae angen i sglodion silicon carbid fod yn aur-plated (draen) ar y cefn yn ystod y broses gynhyrchu, felly mae angen torri a gwahanu deunyddiau swbstrad aur a silicon carbid y cefn gyda'i gilydd wrth dorri a sleisio.
Ar gyfer y broses sleisio wafferi silicon carbid, y dull prosesu traddodiadol ar gyfer torri olwyn cyllell diemwnt, mae gan y broses malu mecanyddol hon fantais o dechnoleg aeddfed iawn, mae cyfran y farchnad yn uchel iawn, mae diffygion yr effeithlonrwydd prosesu yn isel, mae'r broses brosesu o nwyddau traul (dŵr pur, gwisgo offer, ac ati) y defnydd o lawer iawn o ddeunyddiau sglodion, megis colledion uchel. Yn enwedig y rhan tynnu aur cefn, oherwydd hydwythedd y metel, mae angen lleihau cyflymder torri'r olwyn cyllell i fod yn isel iawn ac yn hawdd i gael y metel wedi'i gyrlio yn y llafn ac felly effeithio ar ansawdd torri. Mae prosesu laser yn brosesu di-gyswllt, nid oes angen nwyddau traul ar y broses, mae effeithlonrwydd prosesu uchel, ansawdd prosesu da, yn seiliedig ar y manteision hyn yn y tynnu aur yn ôl a thorri a sleisio'r ddwy broses yn cynyddu'n raddol yn y cais.
Yn ôl proses laser tynnu aur yn gyffredinol yn defnyddio laser uwchfioled nanosecond neu picosecond fel ffynhonnell golau, gyda'r pennaeth sy'n canolbwyntio priodol trawsbynciol a llwyfan cynnig modur manylder i collimated ffordd i brosesu, yn gyffredinol yn cael gwared ar y trwch aur cefn o 10 μm neu lai, cael gwared ar y lled o ddim llai na hanner y sianel flaen. Mae'r wafer carbid silicon wedi'i wrthdroi (mae'r ochr flaen gyda rhigolau yn wynebu i lawr, ac mae'r ochr aur gefn yn wynebu i fyny) ar jig arsugniad tryloyw, ac mae'r CCD isaf yn cydio yn y rhigolau waffer trwy'r jig tryloyw ar gyfer aliniad, ac yna'r laser ar ben y jig yn canolbwyntio ar ochr aur cefn y wafer sy'n cyfateb i leoliad y rhigolau ar gyfer prosesu tynnu aur cefn.
Effaith tynnu aur picosecond laser UV ar wafer silicon carbid gyda chefnogaeth aur, lled ffos ochr flaen yw 100μm, lled tynnu aur cefn yn fwy na 50μm, ac mae dyfnder tynnu tua 3μm.
03. Proses Torri Laser Anweledig wedi'i Addasu
Y broses nesaf ar ôl cwblhau'r broses tynnu aur cefn yw torri laser wedi'i addasu'n anweledig, yr egwyddor yw defnyddio'r lens gwrthrychol canolbwyntio i ganolbwyntio tonfedd benodol o'r trawst laser ar y deunydd sydd i'w brosesu y tu mewn i ffurfio lled penodol o nid yw'r haen wedi'i addasu, ac arwynebau uchaf ac isaf y deunydd yn cael eu difrodi, ac yna o dan weithred y grym allanol trwy ehangu craciau i gyflawni'r craciau, i gael y sglodion gronynnau gofynnol.
Ar gyfer wafferi carbid silicon gyda chefn aur wedi'i dynnu, gall yr arwyneb tynnu achosi gostyngiad mewn trosglwyddiad laser oherwydd gweddillion cefn aur neu ddifrod carbid silicon, gan ei gwneud hi'n anodd cyflawni effaith torri llechwraidd da, felly mae angen i'r laser fod yn ddigwyddiad o'r sianel arwyneb ar gyfer torri. Yn gyffredinol, mae torri carbid silicon yn llechwraidd â laser yn defnyddio laser isgoch picosecond fel y ffynhonnell golau, a gall y donfedd agos-goch dreiddio'n well trwy'r carbid silicon a chanolbwyntio ar y deunydd i ffurfio parth wedi'i addasu.
Mae trwch wafferi carbid silicon yn amrywio o 100μm i 400μm yn dibynnu ar y gofynion sglodion a'r broses, ac fel arfer nid oes gan un toriad anweledig barth ail-fodelu digon mawr i gwblhau lobe o ansawdd uchel, felly mae angen symud. y lleoliad canolbwynt ar gyfer toriadau anweledig lluosog. Yn y broses hon, oherwydd y mynegai plygiannol mawr o'r deunydd carbid silicon i'r laser ac ar yr un pryd mae angen sicrhau na all brifo'r arwynebau uchaf ac isaf, gan symud ffocws y gofynion manwl echel Z yn uchel iawn, fel arfer mae angen ychwanegu ffocws swyddogaeth y dilynwyr, ffocws yr arwyneb prosesu a achosir gan y cynnydd a'r anfanteision a achosir gan y newid mewn canfod ac iawndal amser real.
Mae silicon carbid yn ddeunydd caled sy'n anodd ei sleisio, felly defnyddir cleaver mecanyddol i dorri'r sampl ar ôl i'r toriad anweledig gael ei gwblhau.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf gyda datblygiad technoleg ac arloesi, mae marchnad sglodion silicon carbid yn cynyddu, mae cynhyrchu sglodion yn y broses sydd ar gael i brosesu laser y maes hefyd yn cynyddu'n raddol, mae laser Huagong yn manteisio ar y cyfleoedd ar gyfer datblygiad y diwydiant, ymchwil manwl a datblygu technoleg prosesu laser wafferi silicon carbide a'i gymwysiadau, wedi bod o gwmpas y marcio wafferi, tynnu aur yn ôl, torri laser addasu gwead anweledig a phrosesau cysylltiedig eraill i lansio cyfres o atebion "Laser plus Intelligent Manufacturing", ac i'r diwydiant ddatblygu cynllun cydweithredu hirdymor ar gyfer diwydiant, academia, ymchwil a defnydd, ar gyfer ehangu'r farchnad offer deallus laser, mae gwireddu lleoleiddio offer pen uchel yn bwysig iawn. Cyfieithwyd gyda www.DeepL.com/Translator (fersiwn am ddim)
