11月01日，大族半導體宣布在金剛石切片領域取得了重要的技術突破，推出了QCBD（Quantum Cutting of Bulk Diamond，鉆石量子切片）激光切片技術及其相關設備，實現了金剛石高質量低損傷高效率激光切片。這一成果標志著激光切片技術在金剛石材料加工中取得重要進展，填補了國內在該領域的技術空白。

技術解析

金剛石激光切片技術以其非接觸、高精度和高效率的特點，為硬質材料加工提供了新的解決方案。可以分為以下步驟：

1.激光聚焦：使用高能激光束精確聚焦在金剛石晶錠內部，形成一層改質區域

2.裂紋引導：通過外部應力，引導裂紋沿激光形成的脆弱區域擴展，實現晶片分離。

3.精確分離：激光的高能量密度確保了分離過程的精確和高效，保持晶片完整性。

QCB技術應用全制程工藝

這種技術在實際加工過程中，要求極高的能量控制精度，以確保金剛石晶片的高質量分離:

1.精確調節：在金剛石晶錠加工中，必須精細調整激光能量和光學系統，以確保能量均勻分布和精確作用。

2.控制裂紋：通過精確的能量控制，引導裂紋沿預定方向擴展，保持剝離面的平整。

3.超快激光脈沖：利用超快激光脈沖的高能量密度，在極短時間內引發材料內部劇烈的物理化學變化，實現精確高效的分離。

因此，激光切片技術相較于傳統機械加工，在切割金剛石等硬脆材料時，以其非接觸性避免了對材料的機械損傷，減少了碎裂風險，同時提供了更高的加工精度。此外，QCBD激光切片工藝通過減少材料浪費，提升了材料利用率和加工效率，這對于成本高昂的金剛石材料來說尤為關鍵。

商業化及應用

在商業應用領域，金剛石激光切割技術目前還處于發展初期。相較于碳化硅晶錠的加工技術，金剛石的激光切割技術在商業化方面進展較慢。而大族半導體推出的QCBD激光切片技術及其相關設備，實現了金剛石高質量低損傷高效率激光切片。通過對激光能量的精確調控與光束形態的調制，大族半導體克服了金剛石解理面{111}與切片方向{100}之間較大角度帶來的加工難題，實現了晶錠的高精度、低損傷剝離。根據大族半導體QCB研究實驗室提供的數據，使用該技術，剝離后粗糙度Ra低至3μm以內，激光損傷層可大幅度降低至20μm。這為國內填補了相關技術空白，為金剛石激光切割技術的商業化應用開通了新道路。

實例效果展示

單品金剛石20mmx20mm數光切片

金剛石激光切產表面相糙度

小結

大族半導體的QCBD激光切片技術突破，不僅加速了生產流程，提升了產品質量，還有效降低了制造成本，而且精細入微的工藝確保了產品質量的飛躍式提升，同時，通過優化生產流程，有效降低了制造成本，展現出了極為廣闊的市場應用前景。

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