新一代晶圆划片技术

随着半导体及电子业技术的发展和消费市场无止境的需求,传统的划片(Dicing)技术,在许多方面已经无法满足业者的需求,代之而起的是激光划片(Laser Dicing)技术。而激光固然有某些优势,却亦有其缺陷。无论如何,激光引领划片的潮流,来势汹汹,难以抵檔。     

圆片等离子划片工艺及其优势

等离子划片是近年来兴起的一项新型圆片划片工艺。与传统的刀片划片、激光划片等工艺不同,该工艺技术可以同步完成一张圆片上所有芯片的划片,生产效率明显提升,是对现有划片工艺的一个颠覆。介绍了圆片划片工艺的工作原理、技术特点及其优势,并对其在解决圆片划片应用中的典型问题和不足之处进行了讨论。     

半导体封装领域的晶圆激光划片概述

介绍了半导体行业的发展,晶圆激光划片技术的特点、激光划片系统的组成与其在实际过程中应用。     

蓝宝石片的皮秒激光划片工艺研究

由于具有硬度高、热导低及脆性大的特点,蓝宝石材料的精细加工较为困难。对皮秒脉冲激光用于蓝宝石片划片的特点进行了分析和讨论。在此基础上,对用于红外焦平面组件封装的蓝宝石片的皮秒激光划片参数进行了研究,并得到了一系列优化参数。对于红外焦平面阵列封装中常用的厚度为0.4 mm的蓝宝石过渡电极板,在组合划片参数为P(100) X(0.01/20) Y&Z(12) Z(0.1/3)时达到了最佳划片效果。分析了激光功率参数变化对划片的影响,并对实际划片操作中的一些问题进行了探讨。     

苏州天弘激光推出新一代激光品圆划片机

日前,苏州天弘激光股份有限公司推出了新一代激光晶圆划片机,该激光划片机应用于硅晶圆、玻璃披覆（玻钝）二极管等半导体晶圆的划片和切割,技术领先于国内同行,成为激光划片行业一支新秀。     

双面对准光路系统设计

针对激光划片机中提出的双面图形加工要求,设计了双面对准光路系统．满足图形双面识别和激光划片的要求。介绍了正反面光路结构的设计、光源配置以及图像识别算法的应用,通过试验验证了该技术的可行性。     

红绿双激光划片对半片电池与组件光电性能影响的研究

高功率、低成本晶硅太阳能光伏组件是目前光伏行业发展的主流方向,半片电池组件技术因其能够显著提高组件测试功率而被广泛关注,本文研究了不同波长激光划片对电池片的损伤原因与影响,并首次采用红绿双激光划片技术,既避免了常规单波长激光划片时微隐裂的出现,又可以保证划片效率,通过与常规整片组件和红外激光划片组件对比,发现红绿双 激光划片组件的连续 100ｄ的发电量分别提升了 4.06％和0.33％,该双激光划片技术可以为半片电池组件技术全面推广应用提供强力的支持。     

CO2激光在陶瓷划片,切割及打孔上的应用研究

研制了一台ＣＯ２激光陶瓷划片，切割，打孔机，确定了不同厚度陶瓷片的划片、切割、打孔工艺。     

射频CO2激光陶瓷基板划片机

介绍了RF CO2激光器及陶瓷基板划片的特点。分析了RF CO2激光陶瓷基板划片的机理；给出了整机总体设计方案。对导光系统的激光束进行了模拟，给出了导光系统的光路图及聚焦镜焦平面处的光斑尺寸及能量分布图。整机性能指标达到国外进口机的水平。     

武汉凌云光电激光划片机技术国内领先

由武汉凌云光电科技有限公司和德国某著名大学合作开发的专门针对太阳能电池行业硅片、半导体等原材料的划片、划槽加工的50W，70W激光精细划片机，主要是针对目前国内激光划片机存在的技术应用领域的缺陷而研发的。在技术领先、品质卓越的研发制造理念指导下，该划片机具有高效率、外观时尚新颖、操作方便、性能稳定的特点。     

红外焦平面组件封装中的皮秒激光划片工艺(上)

在对皮秒激光划片加工所涉及的基本原理和设备进行简单介绍的基础上,对红外焦平面组件封装中常涉及的一些材料的特点及其与皮秒激光束的作用机理进行了梳理。通过优化激光参数设置提高了划片效率并保证了划片质量;通过改进工夹具避免了金属层损伤且改善了操作方便性。     

红外焦平面组件封装中的皮秒激光划片工艺(下)

在对皮秒激光划片加工所涉及的基本原理和设备进行简单介绍的基础上,对红外焦平面组件封装中常涉及的一些材料的特点及其与皮秒激光束的作用机理进行了梳理。通过优化激光参数设置提高了划片效率并保证了划片质量;通过改进工夹具避免了金属层损伤且改善了操作方便性。     

半导体晶圆激光切割新技术

激光切割半导体晶圆具有切槽窄、非接触式加工和加工速度快等特点,但仍然存在材料重凝、热影响区较大和易产生裂纹等问题。为了解决这些问题,分析了问题的成因,并分别从激光器、光学系统和加工介质3个方面详细介绍了一些新型半导体晶圆激光切割技术,阐述其基本原理,分析其优缺点及主要应用和研究领域,为进一步研究和工业化应用提供了技术参考。     

Analytical stress characterization after different chip separation methods

Synchrotron white beam X-ray topography (SXRT) and photoelastic stress measurements were used to characterize resulting strain fields after mechanical dicing and laser grooving of bare silicon wafers. The distribution and propagation of the strain fields can be characterized by both methods. In contrast to mechanical dicing, the laser grooving process creates an inhomogeneous strain field. The influenced area is three times larger compared to mechanical dicing. The effect of the dicing procedure on the resulting mechanical fracture strength of the silicon chips was investigated by 3-point bending tests. The fracture strength of samples with an additional laser grooving process was significantly reduced under tensile load. The fracture pattern of the samples indicated that the strain field generated by the separation process causes initial points for μ-cracks propagation under mechanical load. This analysis can help to optimize dicing processes in order to attain a better reliability of chips with regard to process yields.     

超高亮度发光二极管芯片切割技术

介绍了超高亮度发光二极管(UHB-LED)芯片切割工艺中砂轮切割、金刚刀划片及激光切割的应用情况、工艺原理、工艺特点和发展前景.结合生产实践,对比和分析了不同切割工艺的优缺点,针对不同切割生产工艺中存在的芯片正崩、芯片背崩、芯片脱落以及划片裂片不良等问题进行了探讨并提出了解决方法.指出激光切割技术是LED芯片切割工艺发展的必然趋势.     

Method of analyzing silicon groove damage using QSS‐PC,PL imaging,silicon etch rate,and visual microscopy for solar cell fabrication

This work uses a variety of tools to investigate damage caused by laser and dicing saw grooving in silicon. The tools comprise quasi steady state photoconductance decay, photoluminescence imaging, measurement of silicon etch rate in anisotropic etch solution, and visual microscopy. Shallow grooves were formed using a 532 nm Q‐switched Nd:YLF frequency doubled solid state laser and a high speed spindle dicing saw. Combined analysis of the characterization tools enabled determination of the damage radius of the grooves within the bulk of the wafer, the radius of damage in the dielectric layer laterally along the surface of the wafer, as well as the groove etching requirements to fully recover the minority carrier lifetime in the vicinity of the groove. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.