第五章-激光划片

激光划⽚原理和特点激光划⽚原理：⽤激光作为切割划⽚⼯具，也是利⽤材料⽓化的原理。

⽤⼀束经过聚焦的激光束照射被加⼯的材料，然后移动⼯件，由于材料因⽓化⽽被去除，故⼯件沿移动⽅向被激光切割划⽚。

特点：（1）由于激光能聚焦成很⼩的光斑，能划很细的线条。

（2）切割深度⼤2～3倍，可控制，⼤⼤提⾼了切割的合格率。

（3）⾮接触式加⼯，硅⽚作⽤时间和作⽤范围⼩，热影响区⼩，不会受机械应⼒⽽产⽣裂纹。

（4）划⽚速度快，⼤⼤提⾼了⽣产率，适于⾃控联机，降低了⽣产成本。

（5）能对镀有保护层的半导体板进⾏划线。

适⽤范围：激光切割划⽚特别适⽤于微电路的制造，如划硅⽚、陶瓷、玻璃、太阳能电池硅⽚、半导体掩膜、集成电路及薄膜电路等。

激光加⼯的优点：范围⼴泛：⼏乎可对任何材料进⾏雕刻切割。

安全可靠：采⽤⾮接触式加⼯，不会对材料造成机械挤压或机械应⼒。

精确细致：加⼯精度可达到0.1mm效果⼀致：保证同⼀批次的加⼯效果完全⼀致。

⾼速快捷：可⽴即根据电脑输出的图样进⾏⾼速雕刻和切割，且激光切割的速度与线切割的速度相⽐要快很多。

成本低廉：不受加⼯数量的限制，对于⼩批量加⼯服务，激光加⼯更加便宜。

切割缝细⼩：激光切割的割缝⼀般在0.1-0.2mm。

切割⾯光滑：激光切割的切割⾯⽆⽑刺。

热变形⼩：激光加⼯的进销存激光割缝细、速度快、能量集中，因此传到被切割材料上的热量⼩，引起材料的变形也⾮常⼩。

激光加⼯有许多优点：①激光功率密度⼤，⼯件吸收激光后温度迅速升⾼⽽熔化或汽化，即使熔点⾼、硬度⼤和质脆的材料(如陶瓷、⾦刚⽯等)也可⽤激光加⼯；②激光头与⼯件不接触，不存在加⼯⼯具磨损问题；③⼯件不受应⼒，不易污染；④可以对运动的⼯件或密封在玻璃壳内的材料加⼯；⑤激光束的发散⾓可⼩于1毫弧，光斑直径可⼩到微⽶量级,作⽤时间可以短到纳秒和⽪秒,同时,⼤功率激光器的连续输出功率⼜可达千⽡⾄⼗千⽡量级，因⽽激光既适于精密微细加⼯,⼜适于⼤型材料加⼯；⑥激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电⼦计算机相结合，实现加⼯的⾼度⾃动化和达到很⾼的加⼯精度；⑦在恶劣环境或其他⼈难以接近的地⽅，可⽤机器⼈进⾏激光加⼯。

晶体硅太阳能电池片激光划片指导书—范文
1、工作目的描述：
1.1 本工序是以初检好的电池片为原材料，在激光划片机上编写划片程序，将电池片按要求的电性能及尺寸进行切割
2、所需设备及工装、辅助（工）器具：
2.1所需设备：激光划片机
2.2 辅助工具：游标卡尺、镊子、刀片、酒精、无尘布
3、材料需求：
3.1 初检好的电池片
4、个人劳保配置：
4.1工作时必须穿工作衣、工作鞋，工作帽、口罩、指套
5、作业准备：
5.1及时的清洁工作台面、清理工作区域地面，做好工艺卫生，工具摆放整齐有序
5.2 检查辅助工具是否齐全，有无损坏等，如不完全或齐备及时申领
6、作业过程：
6.1 按操作规程打开切片机，检查设备是否正常
6.2 输入相应程序
6.3 不出激光情况下,试走一个循环,确认电气机械系统正常
6.4 置白纸于工作台上,出激光,调焦距,调起始点
6.5 置白纸于工作台上,出激光(使白纸边缘紧贴x轴、y轴基准线上，并不能弯曲），试走一个循环
6.6 取下白纸，用游标卡测量到精确为止
6.7置电池片于工作台上（背面向上），出激光，调节电流进行切割,试划浅色线条后,再次测量,电池片大小是否在公差范围内。

6.8切割完毕，按操作规程关闭机器。

7、作业检查：
7.1 检查电池片大小是否在公差范围内
7.2 检查电池片是否有隐裂
8、工艺要求：
8.1 切断面不得有锯齿现象
8.2 激光切割深度目测为电池片厚度的2/3，电池片尺寸公差±0.02mm l 每次作业必须更换指套，保持电池片干净，不得裸手触及电池片
9、相关实验：
l 暂无。

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。

本技术新型公开了一种激光划片机，解决了弱光环境中操作不方便的问题，其技术方案要点是，固定座的侧面于靠近二维工作台的位置枢接有盖板，固定座的底面于靠近盖板的一侧水平向外延伸有用于抵接盖板的支撑板，盖板上靠近二维工作台的板面设有照明灯，本技术新型的激光划片机，设置于盖板上的照明灯能够对二维工作台进行照明，省去了借助外部照明工具的麻烦，也能减少周围外部光源的布置，节省了电能；枢接于固定座上的盖板能够在固定座上进行开合，利用支撑板能够有效将盖板翻开后的角度限定在水平位置，以使照明灯能够与固定座的底面平齐，使投射到二维工作台上的光线不会受到固定座的遮挡，从而保证了二维工作台的表面不会出现阴影。

技术要求1.一种激光划片机，包括二维工作台(1)和架设于所述二维工作台(1)的上方并用于安装激光器(2)的固定座(3)，其特征是：所述固定座(3)的侧面于靠近二维工作台(1)的位置枢接有盖板(4)，所述盖板(4)的转动平面呈竖直设置，所述固定座(3)的底面于靠近盖板(4)的一侧水平向外延伸有用于抵接盖板(4)的支撑板(5)，所述盖板(4)上靠近二维工作台(1)的板面设有照明灯(6)。

2.根据权利要求1所述的激光划片机，其特征是：所述照明灯(6)设有若干，若干所述照明灯(6)等间隔排列于盖板(4)上靠近其活动端的边沿。

3.根据权利要求1所述的激光划片机，其特征是：所述固定座(3)的侧面还设有分别位于盖板(4)的两条侧边并用于扣接盖板(4)的卡扣(7)。

4.根据权利要求2所述的激光划片机，其特征是：所述盖板(4)的活动端开设有长条状的凹槽(8)，所述凹槽(8)内嵌合有转向板(9)，所述转向板(9)的两端分别枢接于凹槽(8)的两端，若干所述照明灯(6)沿着凹槽(8)的长度方向等间隔排列于转向板(9)的板面上。

5.根据权利要求4所述的激光划片机，其特征是：所述转向板(9)的两端分别向外延伸有转向轴(10)，所述凹槽(8)的两侧分别开设有供所述转向轴(10)穿设的转向孔(11)，所述转向轴(10)与转向孔(11)过盈配合。

激光划片机安全操作及保养规程前言激光划片机是一种高精度、高效率的划片工具，广泛应用于电子、仪器仪表、光电和半导体等领域。

然而，激光划片机在使用过程中也存在一定的危险性，如果操作不当会对人员和设备造成伤害。

因此，本文将介绍激光划片机的安全操作和保养规程，帮助用户更加科学地、安全地使用激光划片机。

操作安全规程1.操作前的准备在操作激光划片机之前，需要进行以下准备工作：•穿戴配备防护装备：头盔、手套、护目镜、防护鞋，确保所有有可能曝露在激光划片机射线下的身体部位得到保护。

•进行光路检查：检查划片机光路是否清洁，光元件有没有损坏或污染，如有问题应及时解决。

•确定切割条件：在根据切割要求设置好切割参数后，需要进行材料试样切割，测试切割质量和精度是否符合要求。

•确定切割区域：应确保在雇用了地图样板和控制软件之后，确定切割区域。

2.操作过程中的安全措施•操作人员不得在切割时观察切割区域。

•操作人员不得随意接触光学元件。

•操作人员不得随意开启设备上的开关，必须在了解设备相关文档之后，方可使用。

•离开设备时，需要先关闭设备所有开关，避免意外伤害发生。

3.特别注意事项•激光划片机在开启时必须处于自检状态，即控制软件中有未经检测的“警告”或“错误”时，不予开机。

•激光划片机热量较大，不要在机器周围存放易燃、易爆物品，防止发生火灾、爆炸。

•激光划片机不得与其他高功率激光器同时共用电源。

•激光划片机不得拆卸或修改。

保养规程激光划片机的保养是非常必要的，可以提高设备使用寿命和工作效率。

以下是激光划片机保养的一些要点：•定期对机器进行清洁，特别是光路部分，应当由专业技术人员进行。

•定期对划片机的每个零部件、各种传动机构和传感器进行检查、测量和加油、加润滑油，并对发现的故障及时修理。

•定期进行检测，确保设备正常。

•储藏设备时，应按照说明书中使用说明储放。

结语通过以上规程的编写，对于激光划片机的使用和保养有了系统、规范的安全要求和操作标准。

激光划片操作规程
1准备工作：
1-1穿好工作衣`工作鞋，带好工作帽和工作手套。

1-2清扫工作场地，整理划片设备以及划片工具。

2对来料进行检验：
2-1芯片无碎裂现象。

2-2每片不超过2个大于1mm²的缺角或者缺块。

2-3每片细栅断线不超过1根，断线长度不超过1毫米。

3划片操作：
3-1按“激光划片机操作规程”开启激光划片机．
3-2戴上激光防护眼镜。

3-3将待切割芯片背面向上放在划片机平台上，紧贴着基准靠山。

3-4启动切割程序，使激光划片机处于工作状态，调节激光器上微动旋钮，使激光的焦点上下移动，当激光打在
芯片上散发的火花绝大部分向上窜并听到清脆的切割
声音时即焦距调好。

3-5调节切割机电流旋钮调节电流强度，使切割的硅片易于用手掰开。

3-6调节好以后即可以进行划片。

3-7对划好的芯片进行逐片自检，使划出的芯片基本符合尺寸要求，误差不超过0.2毫米，同时符合”2”中的
检验要求，不符合上述条件即为待处理片。

4对于符合要求的芯片，在工作单上做好记录流入下一个道工序。

5注意事项：
5-1发现芯片有大批质量问题时，应及时报告相关技术人员或生产主管。

5-2切割要求改变，及芯片的大小`厚度改变时，都必须从步骤“3”开始重新调节。

5-3将切割过程中的待处理片和废片分类分开放置。

编制:审批:实施日期:。

激光划片的原理
嘿，朋友！今天咱来好好唠唠激光划片的原理。

你知道不，激光划片就像是一个超级精准的“雕刻大师”！比如说，你想在一块薄薄的玻璃上划一道线，这要是咱普通人，哎呀，那可得小心又小心，还不一定能划好呢。

可激光划片不一样，它嗖的一下，就划出一道漂亮又笔直的线来。

那激光划片到底是咋做到的呢？其实啊，就是利用了激光那超强的能量！激光就像一把无比锋利的剑，一下就能在材料上“切”出我们想要的形状。

就好比，你要把一块蛋糕切成漂亮的形状，你肯定得用把锋利的刀吧，激光就是那把厉害的“刀”！
咱再想想，要是没有激光划片，那得有多少麻烦事啊！那些精细的电子
元件，怎么能轻易地制造出来呢？那不是得费老劲了。

但有了激光划片，一切都变得轻松多了，这多棒啊！
你看现在的各种高科技产品，像手机啦、电脑啦，里面那么多小零件，都是激光划片的功劳呢。

它就像是一个幕后的英雄，默默地让我们的生活变得更加便利和精彩。

所以说啊，激光划片可真是个了不起的技术。

它让我们能够制造出以前想都不敢想的东西，让我们的科技不断进步，哇，真的太让人惊叹了！这就是激光划片的神奇之处，朋友，你是不是也觉得很有意思呢？我的观点结论就是：激光划片是一项极其重要的技术，为现代科技的发展立下了汗马功劳。

GPP二极管、可控硅的激光划片工艺摘要：随着技术的发展，激光作为一个功能强大的、生产性的工具，已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域。

关键字：晶圆制造, 芯片, 晶圆划片机, 激光划片晶圆划片是半导体芯片制造工艺流程中的一道必不可少的工序，在晶圆制造中属后道工序。

将做好芯片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片(晶粒)，称之为晶圆划片。

晶圆划片不仅仅是芯片封装的核心关键工序之一，而且是从圆片级的加工(即加工工艺针对整片晶圆，晶圆整片被同时加工)过渡为芯片级加工(即加工工艺针对单个芯片)的地标性工序。

从功能上来看，划片工艺通过切割或刻化晶圆片上预留的切割划道，将一整片晶圆上众多的芯片划片后相互分离开，形成单一的芯片，为后续正式的芯片封装做好最后一道准备。

一、激光划片机的优点随着技术的发展，激光作为一个功能强大的、生产性的工具，已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域。

我们提出：激光作为加工工具的晶圆划片机，其无接触式加工对晶圆片不产生应力、具有较高的加工效率、极高的加工成品率，可有效的解决困扰晶圆划片的难题。

同时，图像识别、高精度控制、自动化技术的发展，使得能实现图像自动识别、高精度自动对位、自动切割融为一体的晶圆划片机成为可能。

来源:大比特半导体器件网1.很低的运行成本：不要去离子水，无宝石刀片的消费，这将节约一笔很大的开支。

目前广大晶圆制造划片厂商，都是采用以旋转砂轮式切割机(Dicing Saw)。

此种工艺需要刀片冷缺水和切割水，均为去离子水(DI纯水)，而激光划片不需要消耗切割水。

旋转砂轮式切割需要宝石刀片，每分钟接近4万转的旋转速度，容易发生打刀，即使正常切割，也存在刀片磨损，在刀片寿命结束后，需更换新的宝石刀片，这是一笔很大的开支，激光划片不需要刀片。

来源:大比特半导体器件网2.对于切划不同类型的晶圆片，不需要更换刀具，激光具有很好的兼容性。

采用旋转砂轮式切割机，对于不同的晶圆片，需要更换刀具，例如：软刀、硬刀等。