Nguồn: spectra-physics.com
Khả năng làm sạch các vật liệu cứng hoặc giòn
Quy trình không tiếp xúc với chi phí vận hành thấp
Giảm sứt mẻ, nứt vi mô và khử màng
Chiều rộng cắt hẹp cho phép nhiều phần hơn trên mỗi tấm wafer
Dung sai quy trình rộng hơn có nghĩa là sản xuất mạnh mẽ hơn, đáng tin cậy hơn với chi phí thấp hơn
Khắc ghi tia laser PERC năng lượng mặt trời
Có một số bước chính để chế tạo pin mặt trời PERC. Đầu tiên, mặt sau của tế bào được phủ một lớp điện môi đặc biệt, điển hình là SiO2, Al2O3, SiNx, hoặc một số kết hợp của chúng. Lớp phủ điện môi khi được áp dụng là liên tục, và do đó cần tạo ra các lỗ hở trong bước quy trình tiếp theo để tiếp xúc ohmic. Cách tốt nhất để làm điều này là sử dụng tia laser để làm giãn màng điện môi và phơi bày silicon bên dưới theo hình dạng mong muốn — thường là các sọc tuyến tính hẹp. Quá trình kim loại hóa nhôm sau đó được áp dụng trên đầu trang của lớp điện môi. Nhôm dán được in trên bề mặt này và quy trình ủ nhiệt tiếp theo sẽ hợp kim nhôm với silicon tiếp xúc với tia laser để tạo thành một tiếp xúc ohmic tốt.
Mặc dù hình dạng của nét vẽ PERC hơi khác nhau, một ô 6 ”thường sẽ có từ 75 đến 300 dòng được viết bằng laser dài ~ 155 mm, rộng 30-80 µm và cách đều nhau 0,5-2 mm. Đối với trường hợp phân cách dòng 1 mm, chiều dài tổng hợp của các nét vẽ PERC trên một tấm wafer duy nhất là khoảng 25 mét. Tốc độ xử lý mục tiêu theo yêu cầu của ngành có thể cao tới 3.600 WPH (bánh xốp mỗi giờ), tương đương với tốc độ ghi chép cần thiết là 25 m / s. Máy quét galvo 2 trục nhanh cũng như máy quét đa giác quay có thể đạt được tốc độ như vậy.
LED Scribing
Các tấm nền LED ghi bằng laser là một thách thức vì vật liệu tương đối trong suốt thông qua phần có thể nhìn thấy được của phổ điện từ. GaN trong suốt dưới 365 nm, và sapphire bán trong suốt trên 177 nm. Do đó, laser Q-switch có tần số tăng gấp ba lần (355 nm) và tần số tăng gấp bốn lần (266 nm) trạng thái rắn được bơm đi-ốt (DPSS) là lựa chọn tốt nhất để ghi chép LED. Trong khi laser excimer cũng có sẵn trong dải bước sóng này, laser DPSS có diện tích nhỏ hơn nhiều và có thể đạt được độ rộng vết cắt hẹp hơn nhiều và ít yêu cầu bảo trì hơn.
Bằng cách giảm hiện tượng nứt vi mô và lan truyền vết nứt, ghi chép bằng laser cho phép các thiết bị LED được bố trí gần nhau hơn nhiều, cải thiện cả năng suất và thông lượng. Bởi vì có thể có hơn 20.000 thiết bị LED rời rạc trên một tấm wafer 2 inch duy nhất, chiều rộng cắt ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất. Giảm nứt vi mô trong quá trình tách khuôn cũng đã được chứng minh là cải thiện độ tin cậy lâu dài của các thiết bị LED. Năng suất được cải thiện với kỹ thuật khắc laser bằng cách giảm vỡ tấm wafer. Tốc độ của quá trình ghi và phá vỡ laser cũng nhanh hơn nhiều so với cắt cơ khí truyền thống. Khả năng chịu đựng quá trình rộng hơn của tia laser và loại bỏ mài mòn và gãy lưỡi dao mang đến một quy trình sản xuất mạnh mẽ hơn, có độ tin cậy cao với chi phí thấp hơn.
Vẽ nguệch ngoạc trên tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng Silicon
Các tia laser trạng thái rắn (DPSS) được bơm đi-ốt đã chứng minh được giá trị của chúng trong việc sản xuất các thiết bị màng mỏng a-Si. Các laser chuyển mạch Q được sử dụng cho ba quy trình ghi chép nguyên tắc - được gọi là ghi chép P1, P2 và P3 - phân tách thiết bị phẳng lớn thành một mảng tế bào quang điện được kết nối nối tiếp. Các quy trình ghi chép liên quan đến việc loại bỏ các vật liệu màng mỏng khác nhau (điển hình 0,2 - 3,0 μm) với mức độ hư hại tối thiểu đối với chất nền thủy tinh hoặc các màng khác.
Đối với nét vẽ P1, một màng mỏng vật liệu TCO (oxit dẫn điện trong suốt) - thường là SnO2 - được loại bỏ khỏi chất nền thủy tinh, và thường đạt được với laser Q-switch 1064 nm. Quá trình này đòi hỏi độ mịn của tia laser tương đối cao do độ trong suốt quang học và độ cứng cơ học của màng TCO. Với Spectra-Physics HIPPO ™ 1064-27, người ta có thể đạt được các vạch ghi P1 rộng 50 μm ở tốc độ hàng đầu trong ngành. Độ rộng xung ngắn của laser và độ ổn định năng lượng theo từng xung đặc biệt cho phép xử lý ở 200 kHz PRF (tần số lặp lại xung), chuyển thành tốc độ ghi chép là 8 m / giây.
Người ghi chép P2 và P3 thường sử dụng laser 532 nm, chủ yếu là do ánh sáng bị hấp thụ mạnh bởi lớp hấp thụ năng lượng mặt trời silicon. Người ghi P2 chỉ loại bỏ lớp silicon, trong khi người ghi P3 cũng loại bỏ các màng TCO / kim loại tiếp xúc mặt sau bổ sung. Độ rộng xung ngắn là điều cần thiết để đạt được kết quả ghi chép hiệu quả tốt nhất. Khi kết hợp với độ ổn định năng lượng xung tuyệt vời ở PRF cao, tốc độ ghi chép 12 m / giây đạt được với hệ thống laser Spectra-Vật lý HIPPO 532-15 hoạt động ở 160 kHz PRF.
Laser để vẽ nguệch ngoạc
Ghi chú ứng dụng
LED Scribing
Ký hiệu tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng silicon vô định hình
Nét vẽ bằng gốm
Vật liệu gốm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chiếu sáng vi điện tử, bán dẫn và đèn LED vì đặc tính cách điện và dẫn nhiệt, cũng như khả năng phục vụ nhiệt độ cao của chúng. Độ giòn của chúng làm cho quá trình gia công bằng laser trở nên hấp dẫn khi so sánh với gia công thông thường, đặc biệt là để sản xuất các tính năng ngày càng nhỏ và phức tạp cần thiết cho bao bì vi điện tử tiên tiến.®UV xung và tia laze xanh để biết thêm thông tin.
Silicon Wafer Scribing
Để thể hiện lợi thế của khả năng phân chia xung của công nghệ TimeShift, chúng tôi đã tạo các bản ghi bằng laser ở cùng tốc độ ghi và PRF cho các mức độ lưu loát khác nhau. Hai bộ dữ liệu đã được thu thập; một với đầu ra xung là một xung 25 ns duy nhất và một với một cụm gồm 5 xung con 5 ns cách nhau 10 ns. Dữ liệu độ sâu ghi chép cho thấy lợi thế rõ ràng của việc sử dụng vi gia công liên tục tách xung so với gia công xung đơn. Sự gia tăng độ sâu cắt bỏ từ 52% đến 77% đã được quan sát thấy tùy thuộc vào mức độ thông thạo. Chúng tôi cũng quan sát thấy sự cải thiện về chất lượng của người ghi xung chia nhỏ. Xem Cắt thủy tinh và vẽ nguệch ngoạc trên mặt kính, Hủy bỏ bằng chuẩn tinh®Công nghệ TimeShift ™ để biết thêm thông tin.
