专利名称：光纤激光精密切割单晶硅的方法
技术领域：
本发明属于精密加工领域，具体的是涉及一种光纤激光精密切割单晶硅的方法。
背景技术：
光纤激光具有光束质量好、转换效率高、运行成本低及体积小等优点，近年在激光打标、焊接、切割和微加工等方面得到广泛的应用。激光加工具有非接触、无工具磨损、速度快、精度高、自动化、无环境污染、加工范围广等优点。激光切割以切割范围广、速度高、切缝窄、质量好、热影响区小和加工柔性大等优点得到了极为广泛的应用，其成为激光加工中最为成熟的技术之一。利用激光切割单晶硅，具有高效率、高精度的特点，容易生产各种款式。 获得最佳切割工艺参数。切割的单晶硅曲线平滑、无毛刺、不挂渣而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。单晶硅作为太阳能电池的主要原料，激光加工作为先进制造技术己广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造、军事等行业。通过优化输出功率、脉冲频率、脉冲宽度和辅助气压等参数，切割的单晶硅具有线条平滑、均勻、不挂渣等特点。
发明内容
本发明针对现有技术的发展方向，提供一种光纤激光精密切割单晶硅的方法。采用光纤激光精密切割系统，在25mm厚的单晶硅片上进行了的切割。实验发现，切缝宽度随加工速度的增大而减小；随脉冲宽度和重复频率的增大而增大。在脉冲宽度和重复频率一定时，改变加工速度，意味着改变激光的能量密度。加工速度越快，辐射面的激光能量密度越小，反之，激光能量密度越大。当加工速度增大到一定值的时候，辐射面的激光能量密度不足以使材料完全熔化或者气化，所以不能完全切割材料； 而当速度减小到某一范围时，激光能量密度足够大，可以使被照射材料完全熔化或气化，在辅助气体的作用下去除材料，形成光滑均勻的切缝；当速度继续下降时，激光能量密度太大，使得切缝周围的材料也被熔化或气化，导致熔渣多，切缝粗糙，切割质量下降。因此，在脉冲宽度和重复频率一定时，存在最佳的切割速度。同理，也存在最佳的脉冲宽度和重复频率。通过多次实验，采用参数激光器输出功率70W ；激光频率1000 Hz ；脉冲宽度 0. 5ms ；辅助气体氧压0.6 Mpa，扫描速度为20m / s切割的单晶硅片曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。
具体实施例方式光纤激光精密切割单晶硅的方法，激光器输出功率70W ；激光频率1000 Hz ；脉冲宽度0.5ms ；辅助气体氧压0.6 Mpa，扫描速度为20m / s切割的单晶硅片曲线平滑、 切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。
权利要求
1.光纤激光精密切割单晶硅的方法，采用光纤激光对单晶硅进行切割，其特征在于 切割时采用参数激光器输出功率70W，激光频率1000 Hz，脉冲宽度0.5ms，辅助气体氧压0.6 Mpa，扫描速度为20m / s。
全文摘要
本发明是一种光纤激光，采用参数激光器输出功率70W；激光频率1000Hz;脉冲宽度0.5ms；辅助气体氧压0.6MPa．扫描速度为20m/s切割的单晶硅片曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合应用要求。存在最佳的切割速度，也存在最佳的激光脉冲宽度和重复频率。本发明对单晶硅片的加工曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣等优点，而且切割速度快，完全符合精密加工的要求。
文档编号B23K26/36GK102476403SQ20101055433
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者杜冲 申请人:大连创达技术交易市场有限公司