概括
这项研究优化了使用皮秒和纳秒激光器进行化学蒸气沉积 (CVD) 钻石研磨. 较短的脉冲宽度和较小的点大小可提高微电子应用的处理精度和效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 光学和激光器的使用
背景情况:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 钻石提供出色的导热性和低热膨胀.
- 传统的钻石加工方法难以平衡效率和精度.
- 优化CVD钻石加工对于微电子封装等先进应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究和优化单晶CVD钻石的激光削过程.
- 通过纳米秒和皮秒激光技术提高处理精度和效率.
- 建立一个高效率,低损坏的加工策略,用于CVD钻石.
主要方法:
- 系统地调查激光削参数:冲击角度,脉冲宽度和斑点大小.
- 使用纳秒和皮秒脉冲激光器进行CVD钻石加工.
- 分析了这些参数对钻石研磨角度,表面粗度 (Sa) 和表面纹理 (Sz) 的影响.
主要成果:
- 降低激光发射角度,脉冲宽度和斑点大小可以有效地降低加工表面的斜率角度.
- 优化的参数 (12 psi脉冲宽,60 μm点直径,3°冲击角) 实现了1.30°的磨削角度,Sa为0.42 μm,Sz为2.76 μm.
- 使用150ns脉冲宽度显著提高了加工效率,达到66.10mm3/h,同时保持了可比的表面质量.
结论:
- 激光削参数极大地影响CVD钻石加工的结果.
- 皮秒激光技术使CVD钻石的高精度,低损坏加工成为可能.
- 开发的战略为微电子封装中使用钻石提供了有价值的参考.
