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粒子散射—雷射粒徑分儀 Laser Diffraction4
https://www.steo.com.tw/ 超鋒科技股份有限公司
超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號
實驗樣品資訊 材質：螢光晶片 實驗設備：紫外飛秒秒雷射切割機 實驗目的 將材料上進行蝕刻，蝕刻深度為20um，蝕刻圖形為0.728*0.728mm的方形框 間距為0.049mm 將材料進行全切，切割圖形為0.728*0.728mm的方形框 間距為0.049mm 效果外觀（為蝕刻39um）本圖為附加吹氣降溫後效果；並且初步手動裂片39um參數 切割參數 功率（%）   頻率 （kHz） 實際功率（w） 切割次數 切割速度（mm/s） 焦點位置 （mm） 填充間距 （mm） 填充圈數 跳轉延時（ms） 效率 60 250 7.2w 100 1000 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施 評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。 功率控制與殘渣處理：切割功率過大會導致材料表面融化並產生黑邊。針對此問題，預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。 光斑調整與製程改善：目前最大功率僅能開至 80%，且仍會出現輕微黑邊。後續需要減小光斑大小（縮小焦斑），以達到製程的實際需求。 效果外觀（為蝕刻20um） 39um參數 切割參數 功率（%）   頻率 （kHz） 實際功率（w） 切割次數 切割速度（mm/s） 焦點位置 （mm） 填充間距 （mm） 填充圈數 跳轉延時（ms） 效率 40 250 4.8w 80 800 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施 評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。 功率控制與光路優化：加工功率不可過大，否則會導致光斑與切割道隨之變大。後續預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。 光斑調整與製程改善：目前最大功率僅能開至 80%，且仍會出現輕微黑邊。後續需要減小光斑大小，以符合製程的實際需求。 效果外觀（為蝕刻45um） 39um參數 切割參數 功率（%）   頻率 （kHz） 實際功率（w） 切割次數 切割速度（mm/s） 焦點位置 （mm） 填充間距 （mm） 填充圈數 跳轉延時（ms） 效率 70 250 8.4w 120 1000 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施 評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。 功率控制與光路優化：在調整製程時，不可盲目增加切割次數（這只會降低加工效率），應以適當提升功率為主。同時，預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。 光斑調整與製程改善：目前加工後會產生輕微黑邊，且蝕刻邊緣會出現發白現象。後續需要減小光斑大小，以改善邊緣外觀並達到品質需求。 效果外觀（為全切）39um參數 切割參數 功率（%）   頻率 （kHz） 實際功率（w） 切割次數 切割速度（mm/s） 焦點位置 （mm） 填充間距 （mm） 填充圈數 跳轉延時（ms） 效率 80 250 9.6w 250 1000 -0 0 0 0.2 現存問題與後續措施 評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。 功率控制與光路優化：目前全切效果不理想，在尚未切斷前材料即出現發黑、發白現象，且產品已有破碎與裂痕的跡象。針對此問題，機台設備預計添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。 光斑調整與製程改善：現階段的加工效率過久、耗時過長。後續需要透過減小光斑大小，來提高能量密度與加工速度，以達到實際的產能需求。 結論一、 紫外雷射全切之加工瓶頸分析由於產品材料本身對紫外雷射（UV Laser）的吸收率低，導致全切加工難以在合理的效率內完成。在嘗試全切的過程中，主要面臨以下兩大物理特性衝突： 材料脆性與熱應力限制：本產品屬於脆性材質，不可使用過高功率，否則會直接導致融邊或材料崩裂。然而，在尚未切斷前，產品就極易從中間產生裂縫。 複合材料能量吸收異常：在進行全切時，材料表面會出現大面積發黑與發白的現象。此情況是由於複合材料減少了對雷射能量的吸收，製程上被迫只能加大瞬態功率，進而引發嚴重的熱影響。 二、 微細蝕刻道之光學硬體改善對策針對目前蝕刻道要求較小的限制，現有設備的加工能力已達瓶頸，必須評估進行機台配件的硬體整改。後續規劃導入「小焦距場鏡（小鏡頭）搭配擴束鏡」的架構，藉此有效減小光斑大小（縮小焦斑）。必要時，將進一步加裝「光閘圈（Aperture）」以修飾光束質量，從根本上解決高功率帶來的崩邊問題並滿足微細線寬的需求。 https://www.steo.com.tw/hot_535878.html 光通訊晶圓紫外飛秒切割 2026-06-30 2027-06-30
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粒子散射的原理

光通過粒子時發生散射。散射場的強度分佈、極化和光譜特性都與散射體的特性有關。通過對散射光的測量，可以獲得散射體結構和性質的各種資訊。以光散射理論為基礎，發展了微粒子測量技術、光譜學、彩虹折射法和相位多普勒技術。它們在微粒測量技術（細微性儀）、拉曼光譜、布裡淵散射、多相流、燃燒過程的光學處理等領域都有廣泛的應用。

雷射細微性分析儀的原理及組成

其原理是雷射在傳播中，波前受到與波長尺度相當的隙孔或顆粒的限制，以受限波前處各元波為源的發射在空間干涉而產生衍射和散射，衍射和散射的光能的空間（角度）分佈與光波波長和隙孔或顆粒的尺度有關。對顆粒群的衍射，各顆粒級的多少決定著對應各特定角處獲得的光能量的大小，各特定角光能量在總光能量中的比例，應反映著各顆粒級的分佈豐度。按照這一思路可建立表徵細微性級豐度與各特定角處獲取的光能量的數學物理模型，進而研製儀器，測量光能，由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應粒徑級的豐度比例量。採用MIE散射原理的雷射細微性儀，假設被測顆粒為標準球形，無法測量顆粒形貌，多為離線細微性儀。可檢測顆粒大小及分佈，覆蓋了毫米、微米、亞微米及納米多個波段。

雷射細微性分析儀依據分散系統分為濕法測試儀器、乾法測試儀器、乾濕一體測試儀器，另有專用型儀器，例如噴霧雷射細微性儀、線上雷射細微性儀等。

雷射細微性儀的主要組成

1. 雷射光源

通常採用單色性好的雷射器，超窄線寬的單頻雷射器是首選。

2. 光學系統

擴束鏡：將雷射光束擴展為平行光，確保照射到樣品上的光斑均勻。 
透鏡組：包括傅裡葉透鏡或聚焦透鏡，用於收集散射光並將其投射到探測器上。

3. 樣品分散系統

濕法分散：通過迴圈泵、超聲波分散器（防止顆粒團聚）和樣品池實現液體中顆粒的均勻分散。
乾法分散：採用壓縮空氣或振動裝置分散乾燥粉末。

4. 散射光探測器

環形或多環陣列探測器（如光電二極體陣列），用於捕捉不同角度的散射光信號。
前向小角度探測器（測量大顆粒）和側向/後向探測器（測量小顆粒）。

5. 信號處理與控制系統

光電轉換器將光信號轉為電信號，經放大後傳輸至電腦。
軟體通過演算法（如Mie理論或Fraunhofer衍射模型）計算粒徑分佈。

6. 資料處理軟體

即時顯示散射光能分佈，擬合顆粒尺寸分佈曲線（通常以體積百分比表示）

雷射細微性分析儀原理

雷射細微性儀用雷射器

雷射細微性儀用的雷射器一般要求較高的功率穩定性（<0.3% ）、波長穩定性（<±0.1nm）和超低的雜訊（<0.1% 4小時）。對性能的重複性和光束品質（TEM00）也有很高的要求，同時要求環境適應性，結構緊湊穩定以確保長期的熱穩定性和機械穩定性，波長越短測量精度越高。常用的是窄線寬和單頻雷射器，波長有405、532nm、633nm（可替代氦氖雷射器）、671nm、780nm、830nm 等。

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