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電子行業(yè)中激光加工的應(yīng)用

星之球科技 來源:光電新聞網(wǎng)2011-10-17 我要評論(0 )   

激光加工技術(shù)屬于非接觸性加工方式,所以不產(chǎn)生機械擠壓或機械應(yīng)力,特別符合電子行業(yè)的加工要求。另外,還由于激光加工技術(shù)的高效率、無污染、高精度、熱影響區(qū)小,因...

   激光加工技術(shù)屬于非接觸性加工方式,所以不產(chǎn)生機械擠壓或機械應(yīng)力,特別符合電子行業(yè)的加工要求。另外,還由于激光加工技術(shù)的高效率、無污染、高精度、熱影響區(qū)小,因此在電子工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 

    1.激光劃片  

    激光劃技術(shù)是生產(chǎn)集成電路的關(guān)鍵技術(shù),其劃線細、精度高(線寬為15-25μm,槽深5-200μm)、加工速度快(可達 200mm/s),成品率達 99.5%以上。集成電路生產(chǎn)過程中,在一塊基片上要制備上千個電路,在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統(tǒng)的方法是用金剛石砂輪切割,硅片表面因受機械力而產(chǎn)生輻射狀裂紋。用激光劃線技術(shù)進行劃片,把激光束聚焦在硅片表面,產(chǎn)生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調(diào)節(jié)脈沖重疊量可精確控制刻槽深度,使硅片很容易沿溝槽整齊斷開,也可進行多次割劃而直接切開。由于激光被聚焦成極小的光斑,熱影響區(qū)極小,切劃50μm深的溝槽時,在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工,硅片不會受機械力而產(chǎn)生裂紋。因此可以達到提高硅片利用率、成品率高和切割質(zhì)量好的目的。還可用于單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導(dǎo)體襯底材料的劃片與切割。 

    2.激光微調(diào)  

    激光微調(diào)技術(shù)可對指定電阻進行自動精密微調(diào),精度可達0.01%一0.002%,比傳統(tǒng)方法的精度和效率高,成本低。集成電路、傳感器中的電阻是一層電阻薄膜,制造誤差達上15一20%,只有對之進行修正,才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑,能量集中,加工時對鄰近的元件熱影響極小,不產(chǎn)生污染,又易于用計算機控制,因此可以滿足快速微調(diào)電阻使之達到精確的預(yù)定值的目的。加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上,將物質(zhì)汽化。微調(diào)時首先對電阻進行測量,把數(shù)據(jù)傳送給計算機,計算機根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的修調(diào)方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻,直至阻值達到設(shè)定值,同樣可以用激光技術(shù)進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調(diào)。優(yōu)越的定位精度,使激光微調(diào)系統(tǒng)在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產(chǎn)量和電路功能。

    3.激光打標  

    激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng),從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統(tǒng)。激光束經(jīng)二維光學(xué)掃描振鏡反射后經(jīng)平場光學(xué)鏡頭聚焦到工件表面,在計算機控制下按設(shè)定的軌跡使材料汽化,可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,激光標記是永久性的,不易磨損,這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。近年來紫外波段激光技術(shù)發(fā)展很快,由于材料在紫外波激光作用下發(fā)生電子能帶躍遷,打破或削弱分子間的結(jié)合鍵,從而實現(xiàn)剝蝕加工,加工邊緣十分齊整,因此在激光標記技術(shù)中異軍突起,尤其受到微電子行業(yè)的重視。
 

 

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