硅片激光划片切割工艺概况

硅片激光划片切割工艺概况
１用激光来划片切割硅片是目前最为先进的，它使用精度高、而且重复精度也高、工作稳
定、速度快、操作简单、维修方便。

２激光最大输出≧５０W（可调）、激光波长为１.０６４µm、
切割厚度≦１.２mm、光源是用Nd：YAG晶体组成激光器、是单氪灯连续泵浦、声光调Q、并用计算机控制二维工作台可预先设定的图形轨迹作各种精确运动。

±部件分析：
１操作可分为外控与内控。

２计算机操作系统－有专用软件设立工作台划片步骤实现划片目标。

３电源控制盒－供应激光电源、Q电源驱动、水冷系统的输入电源进行分配及自控，当循环水冷系统出现故障时，自动断开激光电源及Q电源驱动盒的供电。

４激光电源盒－点燃氪灯的自动引燃恒流电源。

５Q电源驱动盒－产生射频信号并施加到Q开关晶体对激光进行有无控制和Q调制。

６激光糸统
氪灯将电能转化为光能，在聚光腔内反射到Nd：YAG晶体棒上，输出镜与全反镜组成光谐振腔，使光振荡放人形成激光，经反射镜与聚焦镜，到达加工工件表面。

当光谐振镜片偏差或腔内各光学器件端面污染或氪灯老化，均会影响激光输出。

７调Q晶体
Q电源驱动盒输出射频信号至调Q晶体，对激光进行偏转或调制，控制激光输出或关断，以提高激光的峰值功率。

当调Q晶体略偏移或调Q工作电源太小，调Q效果会明显下降。

８水循环系统
本机冷却用水建议使用去离子水或纯水，并应保持其纯净。

本机电光转换率≤3％，极大部分电能会以热能形式由水循环冷却带走。

－旦无水循环冷却会立即损坏激光器，水循环系统可提供本机水循环功能。

无水或水路堵塞时，会立即输出关机保护信号给电源控制盒，切断激光电源盒供电，同时报警提示灯(红灯)亮，以警示用户，同时会有蜂呜器发山蜂鸣声，以提示用户及时补充冷却水。

9 压缩机制冷系统
本机采用优质变频控制压缩机制冷系统，可随时根据水循环系统中水温变化来控制压缩机自动变频工作，使水循环系统中水温能保持在一个极小范围内波动，从而保证本机能长时间稳定可靠的输出激光。

一旦制冷系统出现问题，水温超出设备正常工作范围，本机报警提
示灯(黄灯)亮，以警示用户及时检查。

10 工件操作平台
接收计算机控制信号，对工件精确移动定位，同时输出激光控制信号，确保激光对加工工件
准确加工。

11 外控操作模式
12 开机步骤
(1) 确认2—紧急制动旋钮处于正常状态，打开1—电源开关。

此时，报警提示灯(红灯)
会点亮，以提示水路未循环：面板5—电源指示灯点亮。

( 2) 按住3—水循环启动按钮并持续儿秒，可听到机器水循环启动声音，此时报警提示灯(红灯)会熄灭。

等待5—10秒，冷却水充分循环后，6—水循环指示灯点亮。

(3) 当6—水循环指示灯点亮后，启动4—制冷系统按钮，并等待7—制冷系统指示灯点
亮。

(4) 确认当8—激光电源充电指示灯点亮后，按下激光电源12-氪灯启动按钮。

此时，可观察到14—氪灯电流显示表显示会暂时归零：此时氪灯延时5-6秒后，激光电源会自动点燃氪灯，14—氪灯电流显示表会显示此时氪灯，电流为6．9A—7．0A。

(5) 按—F 15—声光电源启动按钮。

(6) 启动计算机，调出划片操作程序。

(7) 确认：工作平台X，Y轴信号线连接无误，按—F16—：工作平台启动按钮。

(8) 当工作平台复位自检正常，适当调：13—氪灯电流调节旋钮，使氪灯电流至合适数值，
即可开始工作。

(9) 工作结束，按上述程序逆向关机。

13 注意事项
1、严禁无水或水循环不正常情况下，启动激光电源和调Q电源。

2、不允许Q电源空载工作(即调Q电源输出注意事项)
3、出现异常现象，首先关闭激光电源和电源开关再行检查。

4、请勿在氪灯点燃前启动其它组件，以防止高压窜入!
5、注意激光电源输出端(阳极)接线，以防止与其它电器间打火。

6、更换氪灯后，应保证氪灯两端与电极接触良好，严禁松脱。

7、保持机内循环冷却水干净，定期清洗水箱并更换干净去离子水或纯水。

8、本机水循环水温设定需根据环境综合考虑，应尽量保证与环境温度温差不要太大，否则在光学器件表面会发生凝露现象，影响激光功率输出，严重时甚至会损坏光学器件!!本机工作时，激光电源与声光Q驱动器均需良好散热，故应保证工作环境通风良好。

9、工作环境要求清洁无尘；相对湿度≤80％：温度5℃~30℃。

10、安装设备要注意可靠接地，不遵守此项规定可能会导致触电或设备工作不正常!
11、搬运设备前至少要在电源切断后10分钟，才可以对机器进行搬运，接地和检查等操作。

14 常见故障及解决方法
1．开机无任何反应
1．1电源输入是否正常：检查电源输入并使其正常。

1，2紧急制动开关是否按—下；松开紧急制动开关。

1，3水循环系统是否正常，检查水路开保持通畅。

1，4机箱内空气开关是否合上，合上空气开关。

2．氖灯不能触发
2，1氪灯电路连线是否正常：检查所有氪灯连接线。

2，2制冷系统是否正常启动；检查制冷系统并使其正常。

2．3氪灯老化；更换氪灯。

2．4激光电源是否损失；更换激光电源。

3．无激光输出或激光输出很弱；刻划深度不够
3．1激光谐振腔是否变化；微调谐振腔镜片，使输出光斑最好。

3．2光学器件表面是否凝露；调节冷却水温度并等待凝露消失(此时应关闭激光)。

3．3光路系统是否阻塞；消除并保证光路通畅且封闭好。

3．4氪灯是否老化；若电流调到20A左右仍感到激光强度不够，更换新灯。

3．5冷却水温是否过高；调节温度控制器使冷却水温至适当温度；检查制冷系统氟利昂是
否渗漏，检漏并充氟。

3．6工作平面是否处于激光焦平面；调整激光焦距调节器。

3．7声光晶体偏移或声光电源输出能量偏低；调整声光晶体位置或加大声光电源输出信号
功率。

4．工作时氪灯突然熄灭
4．1制冷压缩机是否停机；检查制冷部分并使其正常。

4．2电源输入是否变化；检查电源输入并使其正常。

4．3机内温度是否过高；停机并通风散热，必要时可打开后盖门帮助散热。

4．4激光电源是否损坏；更换激光电源。