CN102476403A - 光纤激光精密切割单晶硅的方法 - Google Patents

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杜冲
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Abstract

本发明是一种光纤激光，采用参数：激光器输出功率70W；激光频率1000Hz;脉冲宽度0.5ms；辅助气体氧压0.6MPa．扫描速度为20m/s切割的单晶硅片曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。存在最佳的切割速度，也存在最佳的激光脉冲宽度和重复频率。本发明对单晶硅片的加工曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。

Description

光纤激光精密切割单晶硅的方法
技术领域
 本发明属于精密加工领域，具体的是涉及一种光纤激光精密切割单晶硅的方法。
背景技术
光纤激光具有光束质量好、转换效率高、运行成本低及体积小等优点，近年在激光打标、焊接、切割和微加工等方面得到广泛的应用。激光加工具有非接触、无工具磨损、速度快、精度高、自动化、无环境污染、加工范围广等优点。激光切割以切割范围广、速度高、切缝窄、质量好、热影响区小和加工柔性大等优点得到了极为广泛的应用，其成为激光加工中最为成熟的技术之一。利用激光切割单晶硅，具有高效率、高精度的特点，容易生产各种款式。获得最佳切割工艺参数。切割的单晶硅曲线平滑、无毛刺、不挂渣而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。
单晶硅作为太阳能电池的主要原料，激光加工作为先进制造技术己广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造、军事等行业。通过优化输出功率、脉冲频率、脉冲宽度和辅助气压等参数，切割的单晶硅具有线条平滑、均匀、不挂渣等特点。
发明内容
本发明针对现有技术的发展方向，提供一种光纤激光精密切割单晶硅的方法。
采用光纤激光精密切割系统，在 25mm 厚的单晶硅片上进行了的切割。
实验发现，切缝宽度随加工速度的增大而减小；随脉冲宽度和重复频率的增大而增大。在脉冲宽度和重复频率一定时，改变加工速度，意味着改变激光的能量密度。加工速度越快，辐射面的激光能量密度越小，反之，激光能量密度越大。当加工速度增大到一定值的时候，辐射面的激光能量密度不足以使材料完全熔化或者气化，所以不能完全切割材料；而当速度减小到某一范围时，激光能量密度足够大，可以使被照射材料完全熔化或气化，在辅助气体的作用下去除材料，形成光滑均匀的切缝；当速度继续下降时，激光能量密度太大，使得切缝周围的材料也被熔化或气化，导致熔渣多，切缝粗糙，切割质量下降。因此，在脉冲宽度和重复频率一定时，存在最佳的切割速度。同理，也存在最佳的脉冲宽度和重复频率。
通过多次实验，采用参数：激光器输出功率 70W ；激光频率 1000 Hz ；脉冲宽度 0.5ms ；辅助气体氧压 0.6 Mpa，扫描速度为 20m / s 切割的单晶硅片曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。
具体实施方式
光纤激光精密切割单晶硅的方法，激光器输出功率 70W ；激光频率 1000 Hz ；脉冲宽度 0.5ms ；辅助气体氧压 0.6 Mpa，扫描速度为 20m / s 切割的单晶硅片曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。

Claims (1)

1.光纤激光精密切割单晶硅的方法，采用光纤激光对单晶硅进行切割，其特征在于：切割时采用参数：激光器输出功率 70W ，激光频率 1000 Hz ，脉冲宽度 0.5ms ，辅助气体氧压 0.6 Mpa，扫描速度为 20m / s。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706954A (zh) * 2014-01-10 2014-04-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 低切损激光切割锯
CN103802220A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 山西潞安太阳能科技有限责任公司 一种截断单晶硅棒的方法

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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120530