لیزر نویسی در صنعت PV خورشیدی

نوشتن ویفرهای LED با لیزر یک چالش است زیرا مواد از طریق قسمت قابل مشاهده طیف الکترومغناطیسی نسبتاً شفاف هستند. GaN زیر 365 نانومتر شفاف است و یاقوت کبود بیش از 177 نانومتر نیمه شفاف است. بنابراین لیزرهای Q-switched حالت جامد پمپاژ دیود فرکانس سه برابر (355 نانومتر) و چهار برابر (266 نانومتر) بهترین انتخاب برای نوشتن ال ای دی هستند. در حالی که لیزرهای اکسایمر در این محدوده طول موج نیز موجود است ، لیزرهای DPSS ردپای بسیار کمتری دارند و می توانند عرض برش باریک تری را بدست آورند و به تعمیر و نگهداری بسیار کمتری نیاز دارند.

با کاهش میکرو ترک و انتشار ترک ، لیزر نویسی اجازه می دهد تا دستگاه های LED فاصله بسیار بیشتری داشته باشند ، هم عملکرد و هم توان تولید را بهبود بخشد. از آنجا که به طور معمول ممکن است بیش از 20،000 دستگاه LED گسسته در یک ویفر 2 اینچی واحد وجود داشته باشد ، عرض برش عملکرد را تحت تأثیر قرار می دهد. همچنین نشان داده شده است که کاهش ترک خوردگی در طی فرآیند جداسازی قالب باعث بهبود قابلیت اطمینان طولانی مدت دستگاه های LED می شود. با کاهش شکستگی ویفر ، عملکرد با لیزر نویسی بهبود می یابد. سرعت کاتب لیزری و فرایند شکست نیز بسیار سریعتر از برش مکانیکی سنتی است. تحمل فرایند بیشتر لیزرها و از بین رفتن سایش و شکستگی تیغه به یک فرآیند ساخت بسیار قوی تر با هزینه کمتر تبدیل می شود.

لیزرهای حالت جامد پمپ شده دیود (DPSS) ارزش خود را در ساخت دستگاه های فیلم نازک a-Si اثبات کرده اند. از لیزرهای Q-switched برای سه فرایند اصلی کاتب استفاده می شود - معروف به کاتبان P1 ، P2 و P3 - که دستگاه مسطح بزرگ را به مجموعه ای از سلول های فتوولتائیک سری متصل جدا می کنند. فرآیندهای کاتب شامل حذف مواد مختلف فیلم نازک (0.2 - 3.0 میکرومتر معمولی) با حداقل آسیب جانبی به بستر شیشه یا فیلم های دیگر است.

برای نوشتن P1 ، یک فیلم نازک از مواد TCO (اکسید رسانای شفاف) - به طور معمول SnO2 - از بستر شیشه ای برداشته می شود و به طور معمول با لیزرهای Q64 سوئیچ 1064 نانومتر حاصل می شود. این فرایند به دلیل شفافیت نوری و سختی مکانیکی فیلم TCO به جریانهای لیزر نسبتاً بالایی نیاز دارد. با Spectra-Physics HIPPO ™ 1064-27 ، كاتبان P1 با عرض 50 میكرون با سرعت پیشرو در صنعت به دست می آیند. عرض پالس کوتاه لیزر و پایداری انرژی استثنایی پالس به پالس امکان پردازش با فرکانس 200 کیلوهرتز PRF (فرکانس تکرار پالس) را فراهم می کند که به سرعت 8 متر در ثانیه کاتب ترجمه می شود.

دبیران P2 و P3 معمولاً از لیزرهای 532 نانومتری استفاده می کنند ، دلیل اصلی آن این است که نور به شدت توسط لایه جاذب خورشیدی سیلیکون جذب می شود. کاتب P2 فقط لایه سیلیکون را حذف می کند ، در حالی که کاتب P3 فیلم های اضافی تماس با تماس فلزی / TCO را نیز حذف می کند. عرض پالس کوتاه برای دستیابی به نتایج کاتب با بهترین بازده ضروری است. هنگامی که با پایداری انرژی پالس عالی در PRF بالا ترکیب می شود ، سرعت کاتب 12 متر بر ثانیه با سیستم لیزر Spectra-Physics HIPPO 532-15 با سرعت 160 کیلوهرتز PRF حاصل می شود.

مواد سرامیکی به دلیل ویژگی های عایق الکتریکی و رسانایی حرارتی و همچنین به دلیل قابلیت های سرویس دهی در دمای بالا ، در صنایع میکروالکترونیک ، نیمه هادی و LED بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. شکنندگی آنها باعث می شود که پردازش لیزر در مقایسه با ماشینکاری معمولی ، به خصوص برای تولید ویژگی های بسیار کوچک و پیچیده مورد نیاز بسته بندی پیشرفته میکروالکترونیک ، جذاب باشد.®برای اطلاعات بیشتر ، لیزرهای UV و سبز Pulsed.

برای نشان دادن مزیت قابلیت تقسیم نبض فناوری TimeShift ، ما کاتبان لیزر را با همان سرعت کاتب و PRF برای سطوح مختلف تسلط تولید کردیم. دو مجموعه داده جمع آوری شد. یکی با خروجی پالس تک پالس 25 ns و دیگری با ترکیدن پنج پالس فرعی 5 ns با 10 ns از هم جدا شده است. داده های عمق کاتب مزیت واضح استفاده از میکرو ماشینکاری ترکیدن انفجار پالس نسبت به ماشینکاری تک پالس را نشان می دهد. افزایش در عمق فرسایش بین 52 and و 77 بسته به سطح نفوذ مشاهده شد. ما همچنین بهبود کیفیت دبیر منشعب پالس را مشاهده کردیم. به برش شیشه و Silicon ScribingExcel with Quasar مراجعه کنید®TimeShift ™ فناوری برای اطلاعات بیشتر.