光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2011年
2期
414-420
,共7页
刘剑%陆建%倪晓武%戴罡%张梁
劉劍%陸建%倪曉武%戴罡%張樑
류검%륙건%예효무%대강%장량
单晶硅片%断裂%脉冲激光%热应力%应力强度因子
單晶硅片%斷裂%脈遲激光%熱應力%應力彊度因子
단정규편%단렬%맥충격광%열응력%응력강도인자
基于脆性材料在激光辐照下的断裂行为,将可控断裂激光切割技术应用于脆性材料的加工.为了分析脉冲激光辐照脆性材料过程及脉冲激光扫描过程中产生的断裂行为机理,采用数值计算方法建立了含有裂纹的三维有限元热弹计算模型.分析了脉冲激光辐照单晶硅片过程中温度场和热应力场的变化情况,并模拟计算了硅片边缘含有裂纹时裂纹尖端应力强度因子的变化.计算结果表明,在激光加热区域前后位置存在两个拉应力区,且激光加热区域靠近硅片边缘位置时,硅片边缘会产生较大拉应力;脉冲激光扫描硅片过程中,裂纹尖端的应力集中现象诱发材料持续开裂并引导裂纹沿激光扫描方向扩展.得到的结果与文献报道的裂纹扩展过程相符.
基于脆性材料在激光輻照下的斷裂行為,將可控斷裂激光切割技術應用于脆性材料的加工.為瞭分析脈遲激光輻照脆性材料過程及脈遲激光掃描過程中產生的斷裂行為機理,採用數值計算方法建立瞭含有裂紋的三維有限元熱彈計算模型.分析瞭脈遲激光輻照單晶硅片過程中溫度場和熱應力場的變化情況,併模擬計算瞭硅片邊緣含有裂紋時裂紋尖耑應力彊度因子的變化.計算結果錶明,在激光加熱區域前後位置存在兩箇拉應力區,且激光加熱區域靠近硅片邊緣位置時,硅片邊緣會產生較大拉應力;脈遲激光掃描硅片過程中,裂紋尖耑的應力集中現象誘髮材料持續開裂併引導裂紋沿激光掃描方嚮擴展.得到的結果與文獻報道的裂紋擴展過程相符.
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