Dicing Method Ntawm Silicon Carbide Wafer

1. Sib tsoo log scribing
Kev sib tsoo log dicing tshuab tsav cov hniav kom tig ntawm kev kub ceev los ntawm aerostatic hluav taws xob spindle kom ua tiav cov khoom sib tsoo muaj zog. Cov npoo ntawm cov hniav siv yog coated nrog corundum hais. Mohs hardness ntawm corundum yog 10, uas tsuas yog me ntsis siab dua li ntawm SiC nrog lub hardness ntawm 9.5. Kev sib tsoo qis qis dua tsis yog tsuas yog siv sijhawm ntev thiab ua haujlwm hnyav, tab sis kuj ua rau cov cuab yeej hnav tsis tu ncua. Piv txwv li, nws yuav siv sij hawm 6-8 teev los txiav 100 hli (4 nti) SiC wafer, thiab nws yooj yim ua rau chipping tsis xws luag. Yog li ntawd, txoj kev ua haujlwm tsis zoo no tau maj mam hloov los ntawm laser scribing.
2. Tag nrho laser npav
Laser scribing yog cov txheej txheem ntawm kev siv lub zog loj laser beam rau irradiate nto ntawm lub workpiece rau hauv zos yaj thiab vaporize lub cheeb tsam irradiated, yog li ua tiav cov khoom tshem tawm thiab scribing. Laser scribing yog qhov tsis sib cuag, tsis muaj kev puas tsuaj rau kev ntxhov siab, kev ua haujlwm yooj yim, tsis muaj cov cuab yeej poob thiab dej paug, thiab cov khoom siv qis qis. Txhawm rau kom tsis txhob muaj kev puas tsuaj rau cov yeeb yaj kiab txhawb nqa thaum lub laser scripts los ntawm wafer, UV zaj duab xis tiv taus kub kub ablation yog siv.
Tam sim no, cov khoom siv laser scribing tau txais kev lag luam lasers, nrog peb lub wavelengths ntawm 1064 nm, 532 nm, thiab 355 nm, thiab mem tes dav ntawm nanoseconds, picoseconds, thiab femtoseconds. Raws li txoj cai, qhov luv luv ntawm lub laser wavelength thiab luv luv ntawm pulse dav, qhov me me thermal nyhuv ntawm kev ua, uas yog qhov zoo rau micro-precision ua, tab sis tus nqi kuj yog siab heev. Lub 355nm ultraviolet nanosecond laser yog dav siv vim nws cov cuab yeej paub tab, tus nqi qis, thiab kev ua haujlwm me me thermal. Hauv xyoo tas los no, 1 064 nm picosecond laser tshuab tau tsim sai thiab tau siv rau ntau qhov chaw tshiab nrog cov txiaj ntsig zoo.
Piv txwv li, cov nyhuv thermal ntawm 355nm ultraviolet laser ua yog me me, tab sis tsis tiav vaporized slag adheres thiab accumulates nyob rau hauv cov kab txiav, ua rau cov seem txiav tsis du, thiab cov slag txuas yog yooj yim poob rau hauv cov txheej txheem tom ntej, cuam tshuam cov cuab yeej. kev ua tau zoo. Lub 1064 nm picosecond laser txais lub zog siab dua, kev ua haujlwm siab scribing, kev tshem tawm cov khoom txaus, thiab cov ntu ntu sib xws, tab sis cov nyhuv thermal ntawm kev ua haujlwm loj dhau, thiab cov kab ntawv dav dav yuav tsum tau tshwj tseg hauv cov qauv tsim.
3. Laser ib nrab stroke
Laser ib nrab-scribing yog tsim rau kev ua cov ntaub ntawv nrog zoo cleavability. Laser scribing txiav mus rau ib qho tob, thiab tom qab ntawd siv txoj kev sib cais los ua kom muaj kev ntxhov siab ntev ntev ntawm txoj kab txiav kom cais cov chips. Txoj kev ua no muaj kev ua haujlwm siab, tsis tas yuav tsum tau ua cov yeeb yaj kiab thiab cov txheej txheem tshem tawm cov yeeb yaj kiab, thiab cov nqi ua haujlwm tsawg. Txawm li cas los xij, qhov cleavage ntawm silicon carbide wafers tsis zoo, thiab nws tsis yooj yim rau phua. Sab tawg yog ib qho yooj yim rau nti, thiab cov slag adhesion tshwm sim tseem muaj nyob rau hauv qhov khawb.
4. Laser tsis pom kev txiav
Laser stealth scribing yog tsom lub laser rau sab hauv ntawm cov khoom siv los tsim cov txheej txheem hloov kho, thiab tom qab ntawd cais cov nti los ntawm kev sib cais lossis nthuav cov yeeb yaj kiab. Tsis muaj plua plav paug rau ntawm qhov chaw, yuav luag tsis muaj cov khoom poob, thiab kev ua haujlwm tau zoo. Ob qho xwm txheej kom ua tiav stealth scribing yog tias cov khoom yog pob tshab rau lub laser, thiab txaus mem tes zog tsim multiphoton nqus.
Lub zog sib txawv xws li silicon carbide ntawm chav tsev kub yog li 3.2 eV, uas yog 5.13 × 10 -19 J. 1 064 nm laser photon zog E=hc/λ=1 .87 ×10 -19 J. Nws tuaj yeem pom tau tias lub zog laser photon ntawm 1 064 nm yog me dua li qhov sib txawv ntawm qhov nqus ntawm cov khoom siv silicon carbide, thiab nws yog optically pob tshab, uas ua tau raws li qhov pom ntawm qhov tsis pom. sau ntawv. Qhov tseeb transmittance muaj feem xyuam rau yam xws li cov khoom nto, thickness, thiab dopant hom. Siv lub polished silicon carbide wafer nrog lub thickness ntawm 300 μm ua piv txwv, qhov ntsuas 1064 nm laser transmittance yog li 67%.
Lub picosecond laser nrog luv luv mem tes dav yog xaiv, thiab lub zog generated los ntawm multiphoton absorption tsis hloov dua siab tshiab rau hauv tshav kub zog, tab sis tsuas yog ua rau ib tug tej yam tob ntawm hloov nyob rau hauv cov khoom. Cov txheej txheem hloov kho yog thaj tsam tawg, thaj tsam melting lossis qhov hloov pauv qhov ntsuas qhov ntsuas hauv cov khoom. Tom qab ntawd los ntawm cov txheej txheem sib cais tom qab, cov nplej yuav raug muab cais raws cov txheej txheem hloov kho.
Lub cleavability ntawm cov khoom siv silicon carbide tsis zoo, thiab qhov kev ncua deb ntawm cov khaubncaws sab nraud povtseg yuav tsum tsis txhob loj dhau. Qhov kev sim siv JHQ-611 tsis siv neeg dicing tshuab thiab 350 μm tuab SiC wafer txiav 22 txheej ntawm kev txiav ceev ntawm 500 mm / s. Tom qab tawg, seem yog tus du, nrog me me chipping thiab zoo npoo.
5. Dej coj laser txiav
Cov dej qhia laser tsom lub teeb laser thiab coj nws mus rau hauv micro-dej kem. Txoj kab uas hla ntawm kab dej sib txawv raws li lub nozzle aperture, thiab muaj ntau yam specifications ntawm 100-30 μm. Siv lub hauv paus ntsiab lus ntawm tag nrho cov kev xav ntawm cov dej kem thiab cov huab cua interface, lub laser lub teeb yuav propagate raws cov kev taw qhia ntawm dej kem tom qab tau nkag mus rau hauv cov dej kem.
Nws tuaj yeem ua haujlwm nyob rau hauv qhov chaw uas cov kab dej tseem nyob ruaj khov, thiab kev ua haujlwm ntev ntev yog qhov tsim nyog rau kev txiav cov ntaub ntawv tuab. Nyob rau hauv cov tsoos laser txiav, tsub zuj zuj thiab conduction ntawm lub zog yog lub ntsiab ua rau thermal puas nyob rau hauv ob sab ntawm lub txiav kab, thaum cov dej-guided laser sai sai tshem tawm cov residual tshav kub ntawm txhua mem tes yam tsis accumulating ntawm lub workpiece vim qhov kev txiav txim. ntawm kem dej, yog li txiav Txoj kev yog huv si thiab huv si.
Raws li cov txiaj ntsig zoo no, cov dej ua laser txiav silicon carbide yog qhov kev xaiv zoo hauv txoj kev xav, tab sis cov cuab yeej siv tau nyuaj, thiab kev loj hlob ntawm cov cuab yeej muaj feem xyuam tsis siab. Nws yog ib qho nyuaj rau kev tsim cov nozzles raws li qhov tsis yooj yim. Yog tias cov kab dej zoo tsis tuaj yeem raug tswj xyuas kom raug thiab ruaj khov, Cov tee dej tawg ua rau cov nti, cuam tshuam rau kev tawm los. Yog li ntawd, cov txheej txheem no tseem tsis tau siv rau kev tsim cov silicon carbide wafers.