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激光在电子信息领域的应用院系： XXXX 序号：XXX班级： XXXXXXXXXXXXX姓名： XXXX学号： XXXXXXXX世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒 所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10^6瓦，但仍属于低能量输出。 使用钕（ND）为激发元素的钇铝石榴石晶棒（Nd:YAG）可产生1---8KW的连续单一波长光束。YAG激光，波长为1.06uM，可以通过柔性光纤连接到激光加工头，设备布局灵活，适用焊接厚度0.5-6mm。 使用CO2为激发物的CO2激光（波长10.6uM），输出能量可达25KW，可做出2mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。电光学是激光技术中一个迅速发展的新的领域，因为电子学和光学之间有许多良好的通道。事实上，没有电子学专家的合作激光在许多新应用的研制工作会变得困难起来。最近几年来，笔记本电脑的电池寿命延长了三倍，内存容量变大且成本变低，电脑、智能手机以及其它数码设备的速度更快、性能更强。带来这些进步的原因可能是多方面的，但激光微加工的使用却是一个公认的因素。因此，电子行业对于激光微加工的需求从来没有像现在这么强烈。因此，激光技术在电子引用方面越来越受到关注。下面介绍一些激光在电子信息方面的应用：激光刻划与切割利用聚焦后高能量密度的激光束，对被加工表面刻槽或划线的方法叫激光刻划。现在，内存晶圆厚度通常为80微米或更薄，50微米是尖端技术，而20微米晶圆还处于研发层面。从规模经济考虑，这些晶圆的直径能达到300毫米。硅是一种晶体材料，因此一块300毫米×50微米的晶圆是非常易碎的，机械接触很容易让晶圆开裂和破损。而且，后处理费用通常大大高于10万美元，因此必须在单切工艺中避免破损。???? ? ? 传统上，使用钻石圆锯旋转进行的单切将会重复多次。然而如果晶圆厚度为80微米，圆锯必须放慢到很不经济的旋转速度，降低切割压力以避免剥落、开裂和破损。这给激光器创造了巨大的机会。现在许多芯片生产商已经转而使用355纳米调Q半导体泵浦固体激光器。Coherent公司开发了一款脉冲重复频率极高的激光器（AVIA 355-23-250），脉冲重复频率为250千赫，输出功率大于8瓦，能够为单程提供充足的切割能量。另外，对于在工艺过程开发中使用混合皮秒级激光器的兴趣与日俱增，原因在于更短的脉冲持续时间产生的热影响区（HAZ）更小，从而能够避免后处理。????? ??? 传统上，人们采用二氧化硅来作为低介电常数材料，但这降低了孔隙度。因此，考虑采用全新的材料，通过增加空气含量来提高孔隙度，从而降低介电常数值。内存芯片这种快速的处理器是由紧密分布在大型硅晶圆上的薄外延层物体生成。单切面临的问题在于低介电常数材料是很软的。所以传统的钻石圆锯会对电路造成包括脱层在内的巨大损害。不过，对于不生产内存设备的厚晶圆来说，激光锯切的成本不是很划算，当前还不是很实用。?????? ?因此，现在首选的方法是混合工艺。特别地，355纳米调Q半导体泵浦固体激光器被用来切割松软的外延层以消除开裂。接下来使用机械锯切来切割晶圆。图5显示了两种工艺同时使用的情况。如果晶圆设计中电路之间的芯片间隔较宽，激光可以单程沿着每一条芯片间隔边缘进行窄刻划。如果芯片间隔较窄，需要使用多条并行光束进行单次宽刻划，宽度要足够容纳锯片切割。在同样的处理速度下，前一种工艺需要的激光能量更少，也就是工艺成本更低，因此常被使用。华工激光自主研发的LED紫外激光划片切割系统适用于LED蓝宝石衬底外延片的切割。产品具有定位精度高、聚焦光斑小、采用CCD同轴监视切割的特点，能满足LED蓝宝石衬底外延片切割工艺的要求。激光焊接激光焊接的原理：激发电子或分子使其在转换成能量的过程中产生集中且相位相同的光束。激光焊接的优点很多，如可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低；32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用；不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低； 激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥； 工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）；激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件； 可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料； 易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制； 焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰； 不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），