华中科技大学机械科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
针对Al5083纳秒激光划片过程中产生沟槽和凸起两种轮廓的问题, 研究了不同工艺参数下产生轮廓与映射声信号的关系。开展Al5083薄板纳秒紫外脉冲激光划片试验, 观察轮廓的微观形貌, 探究轮廓形成机制; 采集声发射信号, 小波包变换后分析声信号的差异性, 并开展支持向量机分析。微观观测结果表明, 凸起轮廓的成形机制包括熔融金属溅出受阻和凝固时产生的大量气孔。声信号分析结果显示, 沟槽轮廓对应的小波包分解系数的方差和包络面积显著高于凸起轮廓; 以小波包分解后的频谱为特征向量, 添加标签后使用高斯核支持向量机分类, 分类准确度达92.57%, 验证了小波包变换和支持向量机的结合在基于声信号的轮廓监测中的可行性, 为构建基于声发射的激光划片监测系统提供可行的技术路径。
激光划片 声发射 小波包变换 支持向量机 laser scribing acoustic emission wavelet packet transformation support vector machine
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
由于具有硬度高、热导低及脆性大的特点，蓝宝石材料的精细加工较为困难。对皮秒脉冲激光用于蓝宝石片划片的特点进行了分析和讨论。在此基础上，对用于红外焦平面组件封装的蓝宝石片的皮秒激光划片参数进行了研究，并得到了一系列优化参数。对于红外焦平面阵列封装中常用的厚度为0.4 mm的蓝宝石过渡电极板，在组合划片参数为P（100）X(0.01/20)Y&Z(12)Z(0.1/3)时达到了最佳划片效果。分析了激光功率参数变化对划片的影响，并对实际划片操作中的一些问题进行了探讨。
蓝宝石片 激光划片 皮秒脉冲激光 材料特性 sapphire laser dicing picosecond pulse laser material property
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
在对皮秒激光划片加工所涉及的基本原理和设备进行简单介绍的基础上，对红外焦平面组件封装中常涉及的一些材料的特点及其与皮秒激光束的作用机理进行了梳理。通过优化激光参数设置提高了划片效率并保证了划片质量；通过改进工夹具避免了金属层损伤且改善了操作方便性。
激光划片 皮秒脉冲激光器 红外焦平面阵列 组件封装 材料特性 laser dicing picosecond pulse laser infrared focal plane array module packaging material property
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
3 洪斯敏1,2
在对皮秒激光划片加工所涉及的基本原理和设备进行简单介绍的基础上,对红外焦平面组件封装中常涉及的一些材料的特点及其与皮秒激光束的作用机理进行了梳理。通过优化激光参数设置提高了划片效率并保证了划片质量；通过改进工夹具避免了金属层损伤且改善了操作方便性。
激光划片 皮秒脉冲激光器 红外焦平面阵列 组件封装 材料特性 laser dicing picosecond pulse laser infrared focal plane array module packaging material property
1 华北光电技术研究所, 北京 100015
2 中国科学院微电子研究所, 北京 100029
针对InSb探测器芯片,基于紫外皮秒激光器搭建了定制化的光学平台和振镜系统。通过固定激光脉冲的重复频率,探讨了低能量多刀数以及高能量少刀数等工艺条件,获得了适合InSb探测器芯片激光划片的工艺条件。结果表明,热影响与崩边情况均可满足项目要求。
InSb材料 激光划片 热影响 崩边 InSb material laser scribing heat effect chipping
1 华中科技大学激光加工国家工程研究中心， 湖北 武汉 430074
2 武汉华工激光工程有限责任公司， 湖北 武汉 430223
在单台面二极管晶圆的制备中，刀具划片存在速度慢、芯片崩边率高等问题。激光划片为非接触加工，成品率高。根据晶体硅的性质，对激光划片方向进行了讨论，分析了红外激光对硅片的作用机理。根据一维热传导方程导出的近似解析解，计算了功率和扫描速度影响下的去除深度。使用1064 nm脉冲光纤激光器完成了7.62 cm晶圆的激光划片，获得了崩边率小于1%，电性能合格率达到100%的样品。研究表明，去除深度影响芯片的崩边率，离焦量影响芯片的电性能。控制去除深度和离焦量进行划片会获得很高的良品率。
光学制造 激光技术 单台面二极管晶圆 红外激光划片 脉冲光纤激光器 去除深度
1 武汉金石凯激光技术有限公司
2 华中科技大学激光工程研究院,武汉,430074
介绍了RFCO2激光器及其对陶瓷基板划片的特点.分析了RF CO2激光陶瓷基板划片的机理;给出了整机总体设计方案.对导光系统的激光束进行了模拟,给出了导光系统的光路图及聚焦镜焦平面处的光斑尺寸及能量分布图.整机性能指标达到国外进口机的水平.
陶瓷基板 激光划片 RFCO2激光器 ceramic substrate laser scribing RF CO2 laser
