Vol. 56 (2020), Issue 1, p. 76-83

Лазерное формирование отверстий в неметаллических подложках

Abstract

УДК 621.365(075.6)

Предложено использование импульсного пикосекундного лазера с длиной волны 532 нм и частотой повторения 15 Гц для формирования отверстий диаметром до 0,1 мм в неметаллических подложках: кремнии, керамике и др. Моделированием в MathCAD и COMSOL Multiphysics установлено, что значение половинного угла раствора светового конуса, которое зависит от фокусировки лазерного излучения, оказывает значительное влияние на глубину и диаметр отверстий при лазерной обработке. Исследовано влияние режимов лазерной обработки наносекундным и пикосекундными лазерами с длинами волн 1064 и 532 нм на конусообразность и время формирования отверстий в кремниевых подложках. Предварительный нагрев подложки до 170–200ºС сокращает время выполнения отверстий на 20%.

Ключевые слова: лазерное излучение, неметаллические подложки, кремний, отверстия.

The use of a picosecond pulsed laser with a wavelength of 532 nm and frequency of 15 Hz in the formation of holes with a diameter of up to 0.1 mm in non-metallic substrates: silicon, ceramics, etc., reduced the processing time twice and the heat-affected zone by 30–40% compared with a nanosecond laser. By modeling in MathCAD and COMSOL Multiphysics, it was found that the half-angle value of a light cone solution, which depends on the focus of the laser radiation, has a significant effect on the depth and diameter of holes in laser processing. A reduction in the execution time of holes by 20% with preliminary heating of the substrate to 170–200°C was noted.

Keywords: laser radiation, non-metallic substrates, silicon, holes.

Download full-text PDF. 2563 downloads

Menu

Vol. 56 (2020), Issue 1, p. 76-83

Лазерное формирование отверстий в неметаллических подложках

Abstract