[发明专利]一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法

权利要求书

1.一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，具体步骤如下：

A)先用特定的机械手臂将单晶硅片或者多晶硅片放在激光加工平台上，并悬空固定；

B)将高重复频率、短脉宽的激光束聚焦在晶硅片表面，用三维动态聚焦振镜配合特定的远心场镜在晶硅片表面高速扫描，形成一个从上往下的加工路径的钻孔模式；

C)将晶硅片用机械手移出，同时下一个晶硅开始固定并重复以上钻孔模式。

2.根据权利要求1所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述步骤A中，单晶硅片或者多晶硅片送到激光加工装置时，要保证送料位置精度较高和晶硅片表面平整，整体平面度和位置精度保证在较高水平。

3.根据权利要求1所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述步骤B中，所用激光光源为高重复频率、低脉宽的绿色激光或者紫外激光，所述激光频率大于等于50KHz，所述激光脉宽为飞秒、皮秒或者亚皮秒。

4.根据权利要求1或3所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述步骤B中，上述高重复频率、低脉宽的激光经过扩束镜后，光束变大，并进入三维动态聚焦振镜和远心的场镜，聚焦在硅片表面，真个硅片表面都可以在此装置中加工，实现无图形拼接加工。

5.根据权利要求4所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述步骤B中，聚焦的激光光斑直径在20-30um左右，并在硅片表面从上往下开始呈螺旋状加工，最终实现晶硅片整幅面钻孔，钻孔的直径在50um-500um之间。

6.根据权利要求1所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述钻孔材料为太阳能行业所用的单晶硅片、多晶硅片或者类似的0.5mm厚度以下的较薄的易脆、硬质材料。

7.根据权利要求1所述的一种高速精密晶硅激光钻孔的装备和工艺方法，其特征在于，所述钻孔方法用于光伏行业以及其它0.5mm以下的材料较薄数量较多的小孔的微加工。