CN200970855Y - 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 - Google Patents
太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200970855Y CN200970855Y CN 200620043658 CN200620043658U CN200970855Y CN 200970855 Y CN200970855 Y CN 200970855Y CN 200620043658 CN200620043658 CN 200620043658 CN 200620043658 U CN200620043658 U CN 200620043658U CN 200970855 Y CN200970855 Y CN 200970855Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- double
- laser
- line
- silicon
- utility
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
太阳能硅晶片双束激光双线划槽机，属于硅材料加工技术领域，它解决了太阳能硅晶片的双线划槽加工技术问题，提高了加工效率，所采用的技术方案在于，采用双束激光输出的Nd:YAG激光器，配置移动平台，其技术方案要点在于，设计采用了Z型谐振腔双输出结构，配置直角棱镜合成间距可调的双束平行激光，由聚焦镜实现双束聚焦，实现激光双线划槽加工；其激光波长1064nm，聚焦光斑为Φ9～19μm，划槽双线间距可调范围：1～4mm，划槽最小线宽：10μm，最大划片速度：100mm/s，功率为20～40W，调制频率范围5～35KHz主要应用于单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池及硅、锗、砷化镓及等材料的划槽与切割。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能硅晶片双束激光双线划槽方法与装置，属于太阳能硅晶片加工技术领域。
背景技术
目前国内外流行的都是单束激光的划片机(划槽机)，在激光器双束激光同时双线加工方面，目前国内外尚无相关报道。
国内目前还没有自行制造的“太阳能多晶硅晶片激光双线划槽机”，国际上也无此产品。
太阳能是当今最为光明的新兴产业，该行业目前的困扰之一是太阳能硅片划槽加工的产能已跟不上销售的提高，急待解决。为此，本实用新型提出一种太阳能硅片双光束激光划槽方法与装置，它利用Z型谐振腔的Nd:YAG激光器经直角棱镜发射双束激光，实现双线加工，使生产率提高100％，节约能源30％。它主要应用于硅、锗、砷化镓和其他半导体衬底材料的划槽与切割，特别适用于单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池的切割。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能硅片双光束激光划槽方法与装置，它发射双束激光，实现双线加工，使生产率提高100％，节约能源30％。
本实用新型的主要由激光器、反射镜、聚焦镜与X-Y移动平台构成，还包括激光电源、声光Q开关驱动源，水冷系统及计算机控制系统。
本实用新型的技术方案是：它由利用Z型谐振腔的Nd:YAG激光器经直角棱镜发射双束激光，经声光Q开关调制发射双束波长1064nm直径Φ6的激光光束，调制频率范围5～35KHz，该双束激光经扩束后输出到反射镜反射到聚焦镜，由其聚焦到太阳能多晶硅晶片表面，聚焦光斑为Φ9～19μm，它使被照射区域局部熔化、气化后，形成沟槽、划槽最小线宽：10μm，最大划片速度：100mm/s，功率为20～40W，本机为双束激光划刻，生产率提高90％，节约能源30％。
另外，在晶体棒外层设置水冷环形通道，在Nd:YAG晶体的纵向两端垂直于轴线的位置，设置声光Q开关，同时配置水冷通道，谐振腔一端优化的凹形全反射镜，其曲率半径为2m，全部支撑结构底部安装在抗热变形的硬铝合金轨道上，再放置于机箱中，即构成了大功率激光发生装置，再配置激光电源及水冷恒温器，重复频率1～35KHZ可调，具有效率高、光束质量好、体积小、寿命长及运转成本低等特点。
附图说明：
图1太阳能硅晶片激光双线划槽机的结构示意图
图1为本机的示意图，其中，1为激光器箱体、2为平面全反镜、3为泵浦组件、4为凹面输出镜I、5为平面全反镜，6为直角棱镜，7为平面全反镜、8为聚焦镜、9为硅晶片、10为X-Y移动平台、11为X向步进电机、12为Y向步进电机、13为移动平台基体、14为平面全反镜、15为平面全反镜、16为平面输出镜II、17为Nd:YAG激光晶体，18为声光Q开关、19为凹面反射镜。另外还配置水冷恒温器、激光电源、Q开关电源及计算机控制装置组成全套机组。
具体实施方式：
下面结合图1对本项目的研究内容加以说明。
如图1所示，太阳能硅晶片双束激光双线划槽机主要由激光器1、反射镜7、聚焦镜8、X-Y移动平台10组成。下面分别加以说明。
激光器1由激光电源带动泵浦件3去泵浦Nd:YAG激光晶体10，Nd:YAG激光晶体辐射1064nm光子，一端由平面镜1反射到凹面镜输出镜4，有90％的1064nm再反射回来，经平面镜1穿过Nd:YAG激光晶体，到平面输出镜15，同样有90％的1064nm再反射穿过声光Q开关，到凹面反射镜19反射回来，由反射镜5、2、16与19，加之3、17与18构成Z型腔结构的谐振腔，形成1064nm激光，由输出镜I、II分别输出两束1064nm激光，分别由平面全反镜5与14反射到直角棱镜6上，由其反射成为平行双束激光输出，再由平面全反镜7反射到聚焦镜8上，焦距为254mm，双束激光聚焦到硅晶片上，硅晶片置于X-Y移动平台10上，由计算机控制实现X-Y移动，进行双束激光双线刻槽加工。
激光晶体17拟采用Φ4～6mm长100～150mm的Nd:YAG晶体棒，它的侧面打毛，两端磨成平面，两端面镀1064nm的增透膜。
系统配置激光电源、声光Q开关电源、水冷恒温器与电脑控制器，即组成了太阳能硅晶片双束激光双线划槽机。
在本实用新型的装置中，声光器件参数为：驱动功率为50W，工作频率为27MHz，调制频率为1～35kHz。其次，本实用新型装置采用优化Z型谐振腔，变换腔内的振荡光束直径，既增大了模体积又减少了局部功率密度。
Claims (1)
- 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机，其特征在于，Z型谐振腔双输出激光的结构，配置具有合成间距可调的双束平行激光的直角棱镜，设置聚焦镜进行双束聚焦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620043658 CN200970855Y (zh) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620043658 CN200970855Y (zh) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200970855Y true CN200970855Y (zh) | 2007-11-07 |
Family
ID=38882111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620043658 Expired - Fee Related CN200970855Y (zh) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200970855Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157366A (zh) * | 2011-01-31 | 2011-08-17 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种减少晶片减薄后翘曲的方法 |
| CN102470482A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-05-23 | 西进商事株式会社 | 激光切割加工方法 |
| CN109863006A (zh) * | 2016-10-06 | 2019-06-07 | 泰恩河畔纽卡斯尔大学 | 加工脆性材料的方法 |
-
2006
- 2006-07-05 CN CN 200620043658 patent/CN200970855Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102470482A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-05-23 | 西进商事株式会社 | 激光切割加工方法 |
| CN102470482B (zh) * | 2009-07-29 | 2015-02-18 | 西进商事株式会社 | 激光切割加工方法 |
| CN102157366A (zh) * | 2011-01-31 | 2011-08-17 | 杭州士兰明芯科技有限公司 | 一种减少晶片减薄后翘曲的方法 |
| CN109863006A (zh) * | 2016-10-06 | 2019-06-07 | 泰恩河畔纽卡斯尔大学 | 加工脆性材料的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102672355B (zh) | Led衬底的划片方法 | |
| CN100499297C (zh) | 三次谐波激光的产生方法 | |
| CA2775285A1 (en) | Method and apparatus to scribe a line in a thin film material using a burst of laser pulses with beneficial pulse shape | |
| CN204103242U (zh) | 一种高功率单纵模紫外全固态激光器 | |
| CN101232148A (zh) | 半导体二极管双端泵浦高功率紫外激光器的设计方法 | |
| CN200970855Y (zh) | 太阳能硅晶片双束激光双线划槽机 | |
| CN101179176A (zh) | 半导体双端面泵浦三次谐波紫外激光器 | |
| CN203747233U (zh) | 种子注入式表面垂直发射太赫兹参量产生器 | |
| CN101777725A (zh) | 二极管泵浦腔内三次谐波全固态紫外激光器 | |
| CN101515610A (zh) | 太阳能电池模块刻槽装置 | |
| CN100511881C (zh) | 四次谐波固体激光器 | |
| CN101100019A (zh) | 太阳能硅晶片双束激光双线划槽方法与装置 | |
| CN104617474A (zh) | 一种用于气流氟化氢激光器脉冲选线输出的谐振腔 | |
| CN103682974A (zh) | 一种利用折叠谐振腔产生三倍频紫外激光方法 | |
| CN101000999A (zh) | 两百瓦级准连续双棒串接内腔倍频高功率绿光激光器 | |
| CN201937162U (zh) | 半导体二极管泵浦10W级355nm紫外激光器 | |
| CN201089064Y (zh) | 高速yag固体激光深宽雕刻装置 | |
| CN1635670A (zh) | 激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器 | |
| CN201349092Y (zh) | 全固态电光调q绿光激光器 | |
| CN100570464C (zh) | 载波包络相位稳定的双波长输出光学参量放大激光系统 | |
| CN2765348Y (zh) | 腔倒空全固态皮秒激光器 | |
| CN202405611U (zh) | 半导体二极管单端泵浦355nm紫外激光器 | |
| CN101745746A (zh) | 太阳能硅晶片激光四线划槽装置 | |
| CN101837515A (zh) | 太阳能硅电池纳秒脉冲绿激光划片装置 | |
| CN110768096A (zh) | 一种高功率、高圆度工业激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wang Tao Document name: Notification to Pay the Fees |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Wang Tao Document name: Notification of Termination of Patent Right |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071107 Termination date: 20100705 |