皮秒雷射玻璃加工解決方案
皮秒精密加工・超低熱影響
半導體玻璃加工全攻略
皮秒雷射切割、玻璃打孔、TGV 通孔加工與半導體玻璃精密製程解析
01
為什麼半導體產業偏好皮秒雷射？
皮秒雷射屬於低熱影響的精密加工方式，能在短時間內完成能量作用，降低玻璃因熱應力造成裂紋、崩邊或變形的風險。
極低熱影響區
降低邊緣裂紋、融化與崩邊問題，適合石英、硼矽與鋁矽玻璃等脆性材料。
高精度控制
可應用於微米級打孔、精密切割與複雜幾何輪廓加工。
降低後處理成本
切割斷面品質較佳，可減少二次研磨、拋光與清潔處理需求。
多材質應用
適合半導體載板、光罩基板、MEMS 元件、感測器封裝與高強度玻璃蓋板。
02
半導體常用玻璃材質與加工特性
| 玻璃材質 | 產業應用 | 加工難點 |
|---|---|---|
| 石英玻璃 Quartz | 晶圓承載盤、光罩基板、精密光學元件 | 硬度高，傳統刀具損耗快，需高精度能量控制。 |
| 硼矽玻璃 Borosilicate | MEMS 元件、感測器封裝、微流體晶片 | 對熱應力敏感，加工時需降低熱累積。 |
| 鋁矽玻璃 Aluminosilicate | 高強度蓋板、半導體載板、電子元件保護玻璃 | 化學強化後內應力較高，切割不當易產生裂紋。 |
| 蘇打石灰玻璃 Soda-Lime | 顯示模組、基礎載玻片、一般工業玻璃 | 材料成本低，但加工邊緣較容易產生微裂紋。 |
03
加工方案：微孔打孔與改質切割
Micro-Drilling / TGV
微孔加工
利用皮秒雷射高峰值功率，搭配精密掃描路徑，在玻璃基板上加工微小孔位，適用於 TGV 玻璃通孔、高頻晶片封裝、微流體晶片與多層互連結構。
Filamentation Cutting
改質切割與裂片
透過雷射在玻璃內部形成細微變質區，再利用機械應力或熱應力，使玻璃沿指定路徑精準分離，適合大面積玻璃基板與高效率量產切割。
04
典型參數參考表
| 玻璃類型 | 厚度 | 加工方式 | 掃描速度 | 脈衝能量 |
|---|---|---|---|---|
| 石英玻璃 | 0.5 mm | 絲狀化切割 | 100 - 150 mm/s | 2 - 5 μJ |
| 硼矽玻璃 | 1.0 mm | 微孔打孔 | 30 - 50 mm/s | 5 - 10 μJ |
| 鋁矽玻璃 | 0.7 mm | 絲狀化切割 | 80 - 120 mm/s | 3 - 8 μJ |
| 蘇打石灰玻璃 | 0.3 mm | 絲狀化切割 | 120 - 200 mm/s | 1 - 3 μJ |
以上參數為加工規劃參考，實際數值仍需依設備功率、鏡頭倍率、材料厚度與製程需求調整。
05
常見問題 FAQ
Q：皮秒雷射切割玻璃的優點是什麼？
皮秒雷射具有低熱影響、高精度與低崩邊特性，能改善傳統機械切割常見的裂紋與邊緣破損問題。
Q：皮秒雷射可以加工哪些玻璃？
常見應用包含石英玻璃、硼矽玻璃、鋁矽玻璃與蘇打石灰玻璃，可依材料特性調整加工參數。
Q：TGV 玻璃通孔適合哪些應用？
TGV 通孔常用於高頻封裝、3D 封裝、微流體晶片與高密度互連結構，可提升訊號傳輸與封裝設計彈性。
Q：玻璃切割後邊緣容易裂開怎麼改善？
可透過調整脈衝能量、降低熱累積、多次輕掃、優化焦點位置與進行應力釋放，降低微裂紋產生機率。
需要玻璃精密加工評估？
可依照玻璃材質、厚度、孔徑、切割路徑與量產需求，評估合適的皮秒雷射加工方案。