Лазерне писання в сонячній фотоелектричній промисловості

Світлодіодні пластини для лазерного скрайбування - це проблема, оскільки матеріал відносно прозорий через видиму частину електромагнітного спектра. GaN прозорий нижче 365 нм, а сапфір напівпрозорий вище 177 нм. Таким чином, частоти втричі (355 нм) і частоти в чотири рази (266 нм) діодно-накачувані твердотільні (DPSS) лазери з Q-перемиканням є найкращим вибором для світлодіодних сценаріїв. Хоча ексимерні лазери також доступні в цьому діапазоні довжин хвиль, лазери DPSS мають набагато менший розмір і можуть досягти набагато вужчої ширини різання і вимагають набагато менше обслуговування.

Завдяки зменшенню мікротріщин та розповсюдженню тріщин, лазерне скребування дозволяє набагато тісніше розміщувати світлодіодні пристрої, покращуючи вихід і пропускну здатність. Оскільки на одній 2-дюймовій пластині може бути більше 20 000 дискретних світлодіодних пристроїв, ширина вирізу критично впливає на вихід. Також було показано, що зменшення мікротріщин під час процесу розділення штампа покращує довгострокову надійність світлодіодних пристроїв. Урожайність поліпшується за допомогою лазерного напилювання за рахунок зменшення поломок пластин. Швидкість процесу лазерного перепису та розриву також набагато швидша, ніж традиційне механічне різання. Більша толерантність до роботи лазерів та усунення зносу та поломки леза призводять до більш надійного, високонадійного виробничого процесу з меншими витратами.

Твердотільні лазери з діодною накачкою (DPSS) довели свою цінність у виробництві тонкоплівкових пристроїв a-Si. Лазери з Q-перемиканням використовуються для трьох основних процесів переписувачів - відомих як P1, P2 і P3 - перемикачів, які відокремлюють великий площинний пристрій у масив послідовно з'єднаних між собою фотоелектричних елементів. Процеси перепису включають видалення різних тонкоплівкових (типових 0,2 - 3,0 мкм) матеріалів з мінімальним побічним пошкодженням скляної підкладки або інших плівок.

Для скрайбінгу P1 тонка плівка матеріалу TCO (прозорий провідний оксид) - зазвичай SnO2 - видаляється зі скляної підкладки і зазвичай досягається за допомогою лазерів із перемиканням Q на 1064 нм. Цей процес вимагає відносно високих флуенсів через оптичну прозорість та механічну твердість плівки TCO. За допомогою Spectra-Physics HIPPO ™ 1064-27 досягається 50 мкм ширини рукоятки P1 на провідних швидкостях у галузі. Коротка ширина імпульсу лазера та виняткова енергетична стабільність імпульсу до імпульсу дозволяють обробляти при PRF 200 кГц (частота повторення імпульсів), що означає швидкість 8 м / с.

Писарі P2 і P3 зазвичай використовують лазери на 532 нм, насамперед тому, що світло сильно поглинається кремнієвим шаром сонячного поглинача. Машина P2 видаляє лише шар кремнію, в той час як інструмент P3 також видаляє додаткові металеві / TCO плівки із зворотним контактом. Коротка ширина імпульсу необхідна для досягнення найкращих результатів. У поєднанні з чудовою стабільністю енергії імпульсу при високому PRF, швидкість перепису 12 м / с досягається за допомогою лазерної системи Spectra-Physics HIPPO 532-15, що працює на частоті PRF 160 кГц.

Керамічні матеріали широко використовуються в галузі мікроелектроніки, напівпровідників та світлодіодного освітлення через їх електроізоляційні та теплопровідні властивості, а також завдяки своїм високотемпературним можливостям обслуговування. Їх крихкість робить лазерну обробку привабливою у порівнянні зі звичайною механічною обробкою, особливо для створення все більш дрібних та складних функцій, необхідних для вдосконаленої упаковки мікроелектроніки.®Імпульсні УФ та зелені лазери для отримання додаткової інформації.

Щоб продемонструвати перевагу можливості розщеплення імпульсів за допомогою технології TimeShift, ми створили лазерні стрілки з однаковою швидкістю і PRF для різних рівнів флюенсу. Було зібрано два набори даних; один з імпульсним виходом одного імпульсу 25 нс, а другий із сплеском із п’яти 5 нс субімпульсів, розділених 10 нс. Дані про глибину перепису свідчать про очевидну перевагу використання мікрообробки з імпульсним розщепленням в порівнянні з обробкою з одним імпульсом. Збільшення глибини абляції від 52% до 77% спостерігалось залежно від рівня флюенсу. Ми також спостерігали поліпшення якості розщепленого імпульсного переписувача. Див. Розрізання скла та Силіконовий сценарій Excel за допомогою Quasar®Технологія TimeShift ™ для отримання додаткової інформації.