科研领域
玻璃晶圆精细加工
水导激光是微观世界的 “精准手术刀”。凭借极高的聚焦精度,它能对各类新型材料进行纳米级的切割与微加工,帮助科研人员制备高质量的材料样本,深入探究材料在微观尺度下的性能,加速新型功能材料的研发进程。

水导激光玻璃晶圆精细加工技术基于光的全反射以及激光与水射流的耦合作用。高功率的脉冲激光器产生激光束,通过光纤耦合输出后经透镜聚焦到喷嘴处。同时,高压水泵将水加压,使其从喷嘴喷射出形成稳定的柱状水射流。当激光束与水射流在喷嘴处相遇并实现耦合,激光便在水束的引导下传输至玻璃晶圆表面。激光能量被玻璃晶圆吸收,使局部温度急剧升高,导致材料迅速熔化和气化,高速流动的水射流则将熔化和气化的材料冲刷带走,形成加工区域,完成精细加工,且水射流持续对加工区域冷却,保证加工精度和质量。
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性能
高精度:水导激光能实现极高的加工精度和分辨率,切割精度可达 ±1.5μm,切口宽度一般在 25-100μm 之间,可精准地对玻璃晶圆进行切割、打孔等精细加工操作,满足对精度要求极高的微电子等领域需求。 低热损伤:在加工中,高速流动的水射流持续冷却加工区域,带走大量热量,使玻璃晶圆的热影响区极小,有效降低因受热产生的热变形和热损伤风险,避免玻璃晶圆出现裂纹、变形等问题,保障其性能。 表面质量好:水射流的冲刷作用可及时去除加工过程中产生的熔渣和碎屑,使玻璃晶圆加工表面更加光滑、洁净,无毛刺、无残留,提高表面质量,有利于后续的工艺处理。 环保高效:水流可带走加工产生的烟尘、碎屑和有害气体,减少对环境的污染和对操作人员的健康危害,且无需使用大量切削液,还能循环使用,符合绿色制造理念;同时,激光束被水束引导直接传输至工件表面,减少能量损失和散射,加工效率显著提高。 材料适应性好:对于不同类型的玻璃晶圆,包括石英玻璃、硼硅玻璃等,水导激光都能较好地进行加工,不受玻璃材料的化学组成和物理特性的限制。
主 要 应 用
半导体制造:在半导体产业中,玻璃晶圆常作为衬底材料或用于制造微机电系统(MEMS)等器件。水导激光可对玻璃晶圆进行高精度切割,将其分割成不同尺寸和形状的芯片单元,还能在玻璃晶圆上加工出微小的孔洞、沟槽等结构,用于制作传感器、微流体器件等。 光电子领域:用于制造光学滤波器、光波导等光电子器件时,水导激光可在玻璃晶圆上进行精细的刻蚀和切割,以实现特定的光学功能和结构要求,如制作布拉格光栅、阵列波导光栅等。 显示技术:在有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)等显示面板的制造中,水导激光可对玻璃晶圆进行切割、钻孔等加工,为显示面板的封装、电极连接等工艺提供精确的基础结构。
