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激光切割在LED行业中的应用及发展

文章来源:激光加工
添加人:管理员
添加时间:2013-7-28 13:53:50

激光切割是利用激光器所发出的高能激光,经透镜聚焦,在焦点处达到极高的激光功率密,处于其焦点处的工件受到高功率密度的激光光斑照射,会产生局部高温,使工件材质瞬间汽化和融化,同时通过控 制平台带动工件移动,形成一种非接触式的新型切割模式。

  激光加工由于具有能量集中、热影响区域 小、不需接触加工工件,对工件无污染、不受电磁干扰,且激光束易于聚焦、导向、便于自动化控制等优点。 现已广泛应用于半导体、LED和光伏太阳能等许多领域。

  LED晶圆激光切割的发展

  1、第一代紫外激光晶圆切割设备的诞生

  当蓝宝石作为衬底材料,被广泛应用于LED芯片生产后,传统的刀具切割已经无法满 足切割要求,以美国Newave为主的几家厂家,遂采用355nm、266nm等短波长纳秒激光器,对蓝宝石晶圆进行划片加工,该方式解决了蓝宝石切割难度大和LED行业对芯片做小和切割道做窄的要求,为以蓝宝石为基底的LED规模化量产,提供了高品质切割的可能和保障。

  特点:

  激光器功率在1W左右

  划片速度10--20mm/s

  产能1--3pcs/h

  激光脉冲纳秒级

  切割效果:开口狭小,效率较低,激光脉宽长,融化现象明显。
2、新一代紫外激光切割设备的发展

  随着蓝绿光LED芯片技术的发展和规模的扩大,大家对激光切割设备的要求也越来越高,这也迫使激光设备供应商对设备进行技术升级。同时由于激光器技术的发展和价格的降低,国产激光划片设备也开始进入市场,新一代紫外激光划片设备随即产生,其产能已经提升到一代划片机的3-5倍,最快可达15片每小时。

  特点:

  激光器功率2--3W

  划片速度100--120mm/s

  产能10--15pcs/h

  激光脉冲宽皮秒级

  切割效果:开口宽,切割效率高,激光脉冲短,气化明显,更适合侧壁腐蚀工艺。
3、皮秒激光晶圆切割设备的诞生和发展

  激光水晶内雕技术公开后,遂有人将该技术应用到蓝宝石的切割,从而使激光切割有了新的发展,也让芯片亮度比传统切割有了较大的提高,现在几乎各芯片厂家都在使用皮秒切割设备,值得一提的是,该市场的国产设备是主力军,一举打破了Disco一统天下的局面和私下了皮秒切割设备神秘的面纱。

  特点:

  激光器功率1--3W

  划片速度≦600mm/s

  产能16pcs/h

  激光脉冲皮秒级

  可提高芯片亮度约5%--10%

  切割效果:直接作用于材料内部,速度快,产能高,融化材料少。


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