SiC单晶片的激光标识技术研究
2018-06-07王添依
电子工业专用设备 2018年3期
王添依,冯 玢
(中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津 300220)
激光打标[1]是在激光焊接、激光热处理、激光切割、激光打孔等应用技术之后发展起来的一门新型加工技术,是一种非接触、无污染、无磨损的新标记工艺。工件不会变形和产生内应力,适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的标记。它是一种具有亮度高、方向性好、单色性好的相干光,因此在理论上经聚焦后能形成直径为亚微米级的光点,焦点处的功率密度可达到1×102~1×103W/cm3,温度高达10 000℃以上,可在千分之几秒内急剧熔化和汽化各种材料[2]。
单晶碳化硅(SiC)作为第三代宽禁带半导体材料,具有一些优越的性能,如高电子饱和迁移率和优良的热学特性,在制造耐高温、抗辐射的高频大功率器件方面具有广阔的应用前景。采用激光加工技术在碳化硅材料上制作标识码,对追溯产品去向有重要意义。
1 激光打标原理及结构
目前,国内的激光打标按其工作方式可分为掩模式打标、阵列式打标和扫描式打标。本次实验采用扫描式激光打标系统,如图1所示。它主要由激光器、xy偏转镜、聚焦透镜、计算机等构成。其工作原理是将激光束入射到两反射镜(振镜)上,用计算机控制反射镜的反射角度,两个反射镜可分别沿x、y轴扫描,从而达到激光束的偏转,使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动,从而在材料表面上留下永久的标记,聚焦的光斑可以是圆形或矩形。在振镜打标系统中,可以采用矢量图形及文字,这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式,具有作图效率高,图形精度好,无失真等特点,极大地提高了激光打标的质量和速度。……
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