一、精準調控激光參數

• 選擇適配波長(cháng)：深入了解碳化硅對不同波長(cháng)激光的吸收特性，結合切割需求選定最佳波長(cháng)。例如在水導激光切割中，受水介質(zhì)影響，優(yōu)先采用 1064nm、532nm、355nm 這類(lèi)吸收率良好的波長(cháng)，確保激光能量高效作用于材料，提升切割起始的順暢度與切割面平整度。
• 優(yōu)化脈沖寬度：對于隱形切割這類(lèi)依賴(lài)脈沖激光的工藝，摒棄容易產(chǎn)生熱效應的納秒脈沖激光，改用超短脈沖激光。超短脈沖激光能使作用時(shí)間與碳化硅內部電子和聲子耦合時(shí)間適配，大幅削減熱效應，精準控制切割深度與方向，減少殘余應力，提升切割精度。
• 精細調整功率：依據碳化硅材料厚度、切割速度等要素，動(dòng)態(tài)微調激光功率。切割初期，可適當提高功率快速破材；切割進(jìn)程中，隨著(zhù)切割深度增加，適時(shí)降低功率，防止過(guò)度熱積累引發(fā)熱變形、熱損傷，維持切割面質(zhì)量穩定。

二、改良切割工藝

• 穩定切割方式：在水導激光切割里，運用高精度的壓力控制與流量監測設備，保障高壓水射流穩定，避免激光光路因水流波動(dòng)而偏移，讓切割線(xiàn)條筆直精準；針對隱形切割，投入先進(jìn)的激光聚焦與掃描控制系統，精確把控改性層在晶片內部的位置、厚度，確保晶圓平穩剝離。
• 適配切割速度：開(kāi)展預切割實(shí)驗，模擬不同厚度、尺寸碳化硅材料的切割場(chǎng)景，繪制切割速度 - 質(zhì)量關(guān)系曲線(xiàn)，由此確定每種工況下的最優(yōu)切割速度范圍。切割過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化調速系統，依據切割進(jìn)度實(shí)時(shí)調速，防止過(guò)快產(chǎn)生鋸齒邊、切不透，過(guò)慢導致熱影響區擴大的問(wèn)題。

三、攻克材料特性難題

• 預處理材料：切割前，對碳化硅晶錠實(shí)施退火等熱處理手段，適當降低硬度、緩和脆性，減少切割時(shí)產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險；還可在材料表面涂覆一層極薄的緩沖涂層，吸收部分激光能量，緩沖熱應力沖擊，保護材料本體。
• 適配晶體結構：借助晶體學(xué)分析技術(shù)，精確測定待切割碳化硅的晶型與晶體取向，針對性設計切割工藝參數。例如針對不同晶向，調整激光入射角、能量分布，實(shí)現對各晶體區域均勻、高質(zhì)量切割。

四、完善輔助工藝與環(huán)境

• 強化冷卻效能：除水導激光切割中原有的水流冷卻，額外增設風(fēng)冷、液冷復合冷卻系統。在切割區周邊布置多個(gè)冷卻風(fēng)口或冷卻液噴頭，形成全方位立體冷卻格局，快速驅散切割產(chǎn)生的熱量，抑制熱變形，保障切割質(zhì)量穩定。
• 穩定加工環(huán)境：在切割車(chē)間安裝溫濕度調控設備，保持環(huán)境溫濕度恒定；設置隔振平臺、減震地基，隔絕外界振動(dòng)干擾，維持激光設備穩定運行，保證激光光斑精準聚焦，提升切割精度。