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亚博App手机版:低㎡紫外激光器在微电子材料的微加工中的应用优势

 


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本文摘要:智能手机和平板电脑等移动设备正在快速增长。

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智能手机和平板电脑等移动设备正在快速增长。因为移动设备更小、更快、更快、更重、更便宜、更多功能、更简单,零部件的生产也在向小型化、精密化方向发展。对于一些关键部件,如半导体芯片、微电子印刷电路板、触摸屏和印刷电路板,它们将在以后面临挑战,如提高产量和生产率,同时降低成本。

这促进了激光在移动设备生产中的广泛应用。由于设备越来越简单,就需要有越来越简单的生产工艺,同时激光光源的研究进展也明确提出了更高的废品率。

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使用具有较短波长和脉冲宽度以及较低M2(光束质量)的激光可以构建具有更集中讨论的光斑,并且可以保持更大的热影响区,从而构建更具仪器化的微加工。能量吸收低,特别是在紫外(UV)波长和短脉冲范围内,材料会快速蒸发,从而增加热影响区和碳化。

较小的探针点可以构造更高精度和更小尺寸的加工。高功率、低脉冲重复频率(PRF)、脉冲整形和脉冲微分都有助于提高微加工的生产率。连续高脉冲稳定性确保了工艺的可重复性,并有助于提高产量。

传统的紫外调Q功率二极管泵浦液体(DPSS)激光器可以合理地满足仪器生产的抑制要求,但仍缺乏构建更高的加工速度和更高的微加工质量。提高加工速度的常用方法是在保持其他工艺参数不变的情况下,提高激光的脉冲重复频率。

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然而,要构造一个典型的Q源DPSS激光器是不可能的。这些激光器的平均功率和脉冲能量不会随着脉冲重复频率的降低而迅速增加。此外,当脉冲重复频率较高时,激光脉冲宽度和脉冲能量的波动不会大大减小。

本文将低脉冲重复频率的大功率独立固定紫外激光器的脉冲宽度和先进设备的脉冲控制技术集成应用于各种微电子材料的微加工,包括硅(用于芯片生产)、氧化铝(用于微电子PCB生产)、玻璃(用于触摸屏生产)和铜(用于印刷电路板和微电子PCB生产)。半导体生产中的硅划片可以用激光划片硅片代替传统的仪器挂钩来切割。因为晶片看起来更厚,激光看起来更强,所以激光的优势比锯切更进一步加强。为了与传统的锯切竞争,建立更高的刻划速度和更好的锯切质量是非常重要的。

我们在Quasar激光中用于高速刮擦厚度大于100米的抛光单晶硅晶片,具有更大的热损伤。在图1中,曲线显示随着划片速度的降低,划片深度不会降低(200kHz,25ns单脉冲)。

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在较高的重复频率下,它用于较高的功率。同时,TimeShift技术可以通过软件设置大范围的脉冲能量和脉冲宽度。最后我们可以看到划片速度几乎提高了三倍(25ns单脉冲,50m划片深度)。

图1:硅划片的深度和速度曲线,显示了时移技术带来的优化。


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