کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7176747 1466736 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Ultrasonic-assisted underwater laser micromachining of silicon
ترجمه فارسی عنوان
میکروسیمر سیلیکون لیزر زیر آب با کمک التراسونیک
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
فرایند ماشینکاری لیزر زیر آب می تواند یک برش تمیز با آسیب های حرارتی کمتر و رسوب مواد در ناحیه برش و اطراف آن را ارائه دهد. با این حال، عملکرد این فرایند توسط بقایای برش و حباب محدود می شود که می تواند به طور قابل ملاحظه ای در پرتو لیزر در هنگام تخلیه در آب اختلال ایجاد کند. در این مطالعه، تخلیه لیزر زیر آب با کمک التراسونیک به طور کلی برای غلبه بر محدودیت های فرایند موجود مورد بررسی قرار گرفته است. روش ارائه شده با استفاده از سونوگرافی برای ارتعاش آب در حالی که یک قطعه کار با یک پرتو لیزر در آب فرو می رود. این می تواند حباب را خنثی کند و بقایای برش را از ناحیه لیزر تخلیه کند. سیلیکون به عنوان یک ماده کار در این مطالعه انتخاب شد، جایی که توسط یک لیزر نانو ساعتی در آب جوش داده شد. اثرات پارامترهای اولتراسونیک و جریان جریان آب بر روی هندسه شیار و مورفولوژی سطح برش به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت و برای درک عملکرد فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این تکنیک می توان یک شیار تمیز و عمیق روی ویفر سیلیکون ساخته شد. واکنش بین سیلیکن اکسیژن و سیلیکن کربن بر روی سطح برش نیز مشخص و مقایسه شده است با سایر روش های تخلیه لیزر زیر آب. بر اساس یافته های این مطالعه، تکنیک لیزر مایکروماشین لیزر زیر آب با کمک التراسونیک می تواند فرآیند مایکروماشین جایگزین باشد تا میزان حذف مواد بالاتر و کیفیت سطح برش بهتر از سایر روش ها باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
پیش نمایش مقاله
میکروسیمر سیلیکون لیزر زیر آب با کمک التراسونیک
چکیده انگلیسی
Underwater laser machining process can offer a clean cut with less thermal damage and material deposition on and nearby the cut region. However, the performance of this process is limited by the cut debris and bubble which can significantly disturb the laser beam during the ablation in water. In this study, the ultrasonic-assisted underwater laser ablation has been comprehensively examined to overcome the limitations of the existing process. The presented technique uses ultrasound to vibrate water while a workpiece is being ablated by a laser beam in water. This can atomize the bubble and energize the cut debris to be flushed away from the laser-ablated region. Silicon was selected as a work material in this study, where it was grooved by a nanosecond-pulse laser in water. The effects of ultrasonic parameters and water flow rate on the groove geometry and cut surface morphology were experimentally investigated and analyzed to understand the process performance. By using this technique, a clean and deep groove can be made on silicon wafer. The reactions between silicon-oxygen and silicon-carbon on the cut surface were also characterized and comparatively discussed with the other underwater laser ablation methods. According to the findings of this study, the ultrasonic-assisted underwater laser micromachining technique could be an alternative micromachining process to gain a higher material removal rate and a better cut surface quality than the other methods.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Materials Processing Technology - Volume 231, May 2016, Pages 209-220
نویسندگان
, , ,