專利名稱：一種激光精密加工單晶硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光精密加工單晶硅的方法，單晶硅作為太陽能電池的主 要原料，激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、 冶金、機(jī)械制造、軍事等行業(yè)。通過優(yōu)化輸出功率、脈沖頻率、脈沖寬度和輔 助氣壓等參數(shù)，切割的單晶硅具有線條平滑、均勻、不掛渣等特點(diǎn)
背景技術(shù)：
光纖激光具有光束質(zhì)量好、轉(zhuǎn)換效率高、運(yùn)行成本低及體積小等優(yōu)點(diǎn)，近年 在激光打標(biāo)、焊接、切割和微加工等方面得到廣泛的應(yīng)用。激光加工具有非接 觸、無工具磨損、速度快、精度高、自動化、無環(huán)境污染、加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 激光切割以切割范圍廣、速度高、切縫窄、質(zhì)量好、熱影響區(qū)小和加工柔性大 等優(yōu)點(diǎn)得到了極為廣泛的應(yīng)用，其成為激光加工中最為成熟的技術(shù)之一。利用激 光切割單晶硅，具有高效率、高精度的特點(diǎn)，容易生產(chǎn)各種款式。獲得最佳切割 工藝參數(shù)。切割的單晶硅曲線平滑、無毛刺、不掛渣而且切割速度快，完全符合 精密加工的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種激光精密加工單晶硅片板的方法，填補(bǔ)國內(nèi)外空白。
采用光纖激光精密切割系統(tǒng)，在25mm厚的單晶硅片上進(jìn)行了的切割。實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)，切縫寬度隨加工速度的增大而減??；隨脈沖寬度和重復(fù)頻率的增大而增 大。在脈沖寬度和重復(fù)頻率一定時，改變加工速度，意味著改變激光的能量密度。 加工速度越快，輻射面的激光能量密度越小，反之，激光能量密度越大。當(dāng)加工速度增大到一定值的時候，輻射面的激光能量密度不足以使材料完全熔化或者
氣化，所以不能完全切割材料;而當(dāng)速度減小到某一范圍時，激光能量密度足夠
大，可以使被照射材料完全熔化或氣化，在輔助氣體的作用下去除材料，形成光
滑均勻的切縫；當(dāng)速度繼續(xù)下降時，激光能量密度太大，使得切縫周圍的材料也 被熔化或氣化，導(dǎo)致熔渣多，切縫粗糙，切割質(zhì)量下降。因此，在脈沖寬度和重復(fù) 頻率一定時，存在最佳的切割速度。同理，也存在最佳的脈沖寬度和重復(fù)頻率。 通過多次實(shí)驗(yàn)，采用參數(shù)激光器輸出功率70 W;激光頻率1000 Hz;脈沖寬度 0.5ms;輔助氣體氧壓0. 6 MPa.掃描速度為20m/s切割的單晶硅片曲線平滑、 切面沒有毛剌、不掛渣等優(yōu)點(diǎn)，而且切割速度快，完全符合應(yīng)用要求。
權(quán)利要求
1.一種激光精密加工單晶硅的方法，采用參數(shù)激光器輸出功率70W；激光頻率1000Hz；脈沖寬度0.5ms；輔助氣體氧壓0.6MPa.掃描速度為20m/s切割的單晶硅片曲線平滑、切面沒有毛刺、不掛渣等優(yōu)點(diǎn)，而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光精密加工單晶硅的方法，在脈沖寬度和重 復(fù)頻率一定時，存在最佳的切割速度，也存在最佳的脈沖寬度和重復(fù)頻率。
全文摘要
本發(fā)明是一種激光精密加工單晶硅的方法，采用參數(shù)激光器輸出功率70W；激光頻率1000Hz；脈沖寬度0.5ms；輔助氣體氧壓0.6MPa.掃描速度為20m/s切割的單晶硅片曲線平滑、切面沒有毛刺、不掛渣等優(yōu)點(diǎn)，而且切割速度快，完全符合應(yīng)用要求。存在最佳的切割速度，也存在最佳的激光脈沖寬度和重復(fù)頻率。本發(fā)明對單晶硅片的加工曲線平滑、切面沒有毛刺、不掛渣等優(yōu)點(diǎn)，而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。
文檔編號B23K26/40GK101585113SQ20081022004
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者黃慶舉 申請人:茂名學(xué)院