以實驗設計法提升飛秒雷射矽通孔之孔洞真圓度

Translated title of the thesis: Improving Circularity of Femtosecond Laser Drilling on Silicon Using Experimental Design Method
  • 陳 泉泰

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

雷射鑽孔技術挾其高精度、高加工品質之優勢,在矽通孔(Through-Silicon-Via TSV)領域上逐漸嶄露頭角;其中又以飛秒雷射對材料周遭結構破壞小、熱影響區域小,使其最具潛力。然而影響通孔品質之研究卻尚止於逐因的定性比較,因此本研究欲以實驗設計方法,通盤考量影響通孔品質之可能因素,探討其顯著性與作用關係,再建立因子對通孔品質影響的回歸模型,並找出最佳因子組合以提升通孔品質或降低能耗成本。本研究成?以分子動力學法模擬飛秒雷射用以加工矽通孔,達到減少實驗成本之目的,並採用真圓度作為量化飛秒雷射矽通孔品質之指標,並細分為入口、出口與孔內真圓度。 透過兩階段實驗設計法規畫實驗,先以部分因子設計篩選出對通孔真圓度具顯著影響的因子,再用完全因子設計分析顯著因子之主要與交互作用,及其貢獻度;並以正向分析Yates運算法建立顯著因子對各孔洞真圓度影響的回歸模型。而計算得回歸模型之配適度均在95%以上,說明各回歸模型皆能高度反映實驗結果。 另外,本研究透過調控貢獻度,以逆向Yates運算對孔洞真圓度進行優化,考慮到業界多元的設計需求,提供兩種優化策略:(1) 依給定真圓度求最低能耗;(2)依指定能耗作最佳真圓度。成?地在指定設計需求下,求出各個真圓度在兩種優化策略中的最佳因子組合。
Date of Award2014 Sept 3
Original languageChinese
SupervisorSteven Hsin-Yi Lai (Supervisor)

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