基于VIS打标系统的二维码标刻工艺研究

激光系统的打标速度、频率、填充间隔、功率等工艺参数直接影响二维码标刻效果。实验基于VIS打标系统,针对汽车行业铸铁材质发动机的二维码激光直接标刻,利用二维码读码器对激光标记进行读码率的测量,通过改变激光加工参数,研究激光工艺参数对二维码标刻效果的影响。实验表明,通过对频率、填充间隔和速度三个激光参数进行相互协调,得出10%左右的光斑重叠率和较小的线间距,能够得到对比度高的标记,从而获得高的读码率。     

硼硅酸盐玻璃晶片激光标识的制作技术

晶片标识码的手写方式存在不美观、字体边缘玻璃蹦渣及划痕深等缺点。某些MEMS工艺玻璃-Si键合片需KOH腐蚀。采用手写,KOH通过玻璃片标码部位侵入晶片正面而腐蚀器件结构。因此,采用波长10640 nm CO2激光器针对玻璃晶片进行激光标识制作的打标工艺。研究中分别改变激光平均输出功率、脉冲频率及扫描速度,借助目视、金相显微镜及动态三维光学轮廓仪来观察标识码的清晰度、是否产生裂纹及字体凸起程度,了解它们与上述参数间相互对应关系。重点解决清晰度与凸起高度的矛盾,从而得到清晰、无裂纹且凸起高度满足后续半导体纳米级加工工艺要求的激光标码技术。结果表明:脉冲频率对清晰度、裂纹产生及凸起高度无显著影响;平均功率与清晰度及凸起程度呈正比例关系,与裂纹产生无相关性;扫描速度与清晰度、裂纹产生的可能性及凸起高度呈反比关系。采用40%平均功率,20 k Hz频率,150 mm/s扫描速度及单线字体(JCZ Single Line)进行标刻时,标识码在目视及镜检下清晰可视,无微细裂纹,轮廓仪测量结果显示字迹凸起高度为185 nm。应用上述条件标码的玻璃片与Si键合并在KOH中腐蚀5 h后无KOH进入晶片正面的现象发生。     

陶瓷封装激光打标工艺研究

激光打标作为一种新型的标记技术,在半导体行业有着愈发重要的应用。文章简单介绍了激光打标机原理及控制系统,并通过对陶瓷封装过程中镀镍柯伐盖板表面的打标工艺试验及结果分析,研究了激光功率、频率、速度、延时等参数对标记效果的影响。研究结果表明,激光功率和速度对标记效果的影响呈线性规律,频率无线性规律可寻,但存在一最佳值区域;延时参数的设置不当会导致某些点标记过重或线条缺笔、字符变形等。     

激光工艺参数对打标彩色效果的影响

为了研究各种激光工艺参数对彩色打标效果的影响及其相互关系,通过计算获得了纳秒激光脉冲在不锈钢表面打标产生的温度场的解析结果,模拟了一系列激光脉冲由点打标成线、由线连成面的热作用过程。通过打标实验验证了对不锈钢激光彩色打标进行热分析的合理性。研究表明:激光工艺参数是通过热作用来影响打标效果,不同参数组合的激光结果能产生相同的颜色。同时发现,不同工艺参数的变化改变不同形式的热输入,产生的热影响会有一定的区别,一些彩色效果只能在特定的工艺参数组合的激光作用下才能产生。     

Nd:YAG激光打标工艺试验研究

介绍了用Ｎｄ：ＹＡＧ激光对不锈钢材料的打标工艺试验及其结果。论述了激光与金属材料的作用机理,着重分析了激光功率、重复频率、扫描速度等参数对标记质量的影响。     

Ge单晶片的激光标识技术研究

Ge材料具有优良的红外光学性能以及抗辐射性能,在航天领域有着广泛的应用.产品的可追溯性一直是困扰Ge单晶抛光片的技术难题.介绍了激光打标机的工作原理,并采用波长为1 064 nm的光纤型激光打标机在Ge单晶片上制作标识码.研究了激光功率对打标深度的影响,确定了合适的激光打标功率为激光器总功率的20%～50%,同时,对激光标识码的位置进行了分析,确定了合适的激光打标位置,最终成功地在Ge单晶片表面制作了激光标识码,解决了Ge单晶片的可追溯性问题.     

Ge晶片激光标识码的制作技术

晶片标识码在工艺加工管理中起重要作用。传统手写方式存在字体不美观、划痕深及锗渣污染等缺点。鉴于此,采用波长1060 nm光纤激光器进行激光标识码制作。研究中分别改变激光平均输出功率、脉冲频率及扫描速度,借助目视、金相显微镜及动态三维光学轮廓仪来观察标识码清晰程度、污染程度及深浅程度的变化,了解它们与上述参数间相互对应关系。重点解决清晰度与打标深度之间的矛盾,从而得到清晰、清洁且深度满足后续半导体纳米级加工工艺要求的激光标码技术。研究表明：低脉冲频率(20 kHz)下,随平均功率上升,标识码的清晰度逐渐增加,镜检结果显示Ge渣的数量及其分布区域增大;高脉冲频率(90 kHz)下,平均功率增加对标识码清晰度的影响及Ge渣数量和分布区域的变化没有如低脉冲频率下表现明显。平均功率与清晰度及污染程度成正比关系。扫描速度与打标深度呈反比关系。采用21%～23% 平均功率,25 kHz频率,1500 mm/s 扫描速度及双线填充字体(TrueType)的工艺条件,所得标识码在目视及镜检下清晰美观,无Ge渣污染。轮廓仪测量结果显示字迹深度及边缘凸起均在200 nm以下。经批量产品验证,根据研究成果所开发的工艺技术稳定且对后续工艺无不良影响。目前已取代手写方式。     

提高激光打标检测系统质量的理论分析

随着激光打标工艺的日趋成熟,对打标在线检测的需求日益增加.本文采用激光三角法应用于激光打标系统的在线检测,分析了各种可能影响测量系统精度的因素,以激光散斑的影响最为严重.本文针对不同的因素提出了相应的解决方案.     

硅晶圆激光标识工艺的研究

聚焦开发清晰、无飞溅、无碎屑且深度满足半导体晶圆后道加工工序要求的激光标识工艺，实现清晰可辨、高洁净度的硅晶圆激光标识。采用波长532 nm的激光器研究平均功率、脉冲重复频率和扫描速度等激光工艺参数对晶圆标识质量的影响，借助目视、显微镜和白光干涉三维轮廓仪来评估标识码的清晰程度、标识点的深浅程度和隆起高度以及热影响区。研究表明，在低脉冲频率小于50 kHz时，随着平均功率的上升，标识码的清晰度逐渐增加，但是硅渣的数量及其分布区域增大；在高脉冲频率大于60 kHz时，平均功率增加对标识码清晰度的影响及硅渣数量和分布区域的变化没有低频段表现明显。在平均功率为20%,脉冲重复频率为60～80 kHz,扫描速度为2 500～3 500 mm·s^-1的工艺窗口内可以优化参数组合，在硅晶圆上实现清晰可辨、无飞溅和碎屑污染，字体深度为0.5～5μm并且隆起小于1μm的激光标识。     

激光技术在半导体行业中的应用

激光技术自诞生以来,受到了广泛地关注,并逐步拓展了其应用领域。对激光技术在晶片/芯片加工领域的应用、激光打标技术、激光测试技术以及激光脉冲退火技术(LSA)进行简要的介绍。