Optimization of Process Parameters of Low-Pressure Water-Jet Assisted Laser Etching Crystalline Silicon
摘 要
利用低压水射流辅助激光刻蚀加工技术对多晶硅进行刻蚀加工, 通过正交试验分析了激光脉宽、频率、输入电流和水射流速度对加工表面质量的影响, 得到了最终优化工艺参数。结果表明: 最终优化工艺参数为低压水射流速度24 m·s-1、激光脉宽1.1 ms、频率40 Hz、电流180 A, 此时槽体截面锥度、表面粗糙度、截面深度分别为1.2°, 2.63 μm, 1.88 mm, 槽体表面质量较好, 边缘无开裂、无熔渣、无重铸层等缺陷。
Abstract
Crystalline silicon was etched by low-pressure water-jet assisted laser etching technique. The effects of laser pulse width, frequency, input current and water-jet velocity on the machined surface were analyzed by orthogonal experiment and the ultimate optimum process parameters were obtained. The results show that the ultimate optimum process parameters were listed as follows: the low-pressure water-jet velocity of 24 m·s-1, the laser pulse width of 1.1 ms, the frequency of 40 Hz and the current of 180 A; When machined with this process, the cross-sectional taper, surface roughness and cross-sectional depth of the notch were 1.2°, 2.63 μm and 1.88 mm respectively, and the notch surface quality was relatively good without edge burst, slag, recast layer and other defects.
中图分类号 DOI 10.11973/jxgccl201610007
所属栏目 新材料 新工艺
基金项目 国家自然科学基金资助项目(51175229); 安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2015A013、KJ2015A050); 安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2016153)
收稿日期 2015/9/20
修改稿日期 2016/5/4
网络出版日期
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备注陈雪辉(1977-), 男, 江苏邳州人, 副教授, 博士研究生。
引用该论文: CHEN Xue-hui1,2,ZHANG Xiang-yan1,ZHANG Chong-tian2,YUAN Gen-fu2,ZHANG Cheng. Optimization of Process Parameters of Low-Pressure Water-Jet Assisted Laser Etching Crystalline Silicon[J]. Materials for mechancial engineering, 2016, 40(10): 30~33
陈雪辉,张相炎,张崇天,袁根福,张 程. 低压水射流辅助激光刻蚀加工多晶硅工艺参数的优化[J]. 机械工程材料, 2016, 40(10): 30~33
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参考文献
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