En la actualidad, el micromecanizado láser de alta precisión se utiliza principalmente en la electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes, cuyas pantallas OLED suelen cortarse mediante micromecanizado láser.
Los chips desempeñan un papel importante en las industrias de alta gama, como los teléfonos inteligentes, las computadoras, los electrodomésticos, los dispositivos GPS, etc. Y el dispositivo central que compone el chip generalmente está dominado por fabricantes extranjeros.
Algunas aplicaciones de los materiales semiconductores
El stepper es un sistema de exposición de máscara. Mediante una fuente láser, se graba la película protectora de la superficie de la oblea, formando así un circuito con función de almacenamiento de datos. La mayoría de los steppers utilizan láseres de excímero, capaces de generar un haz láser ultravioleta profundo. Cymer, el principal fabricante de láseres de excímero, fue adquirido por ASML. El nuevo stepper será un stepper EUV, capaz de realizar procesos de menos de 10 nm. Sin embargo, esta tecnología aún está dominada por empresas extranjeras.
Se prevé que China logre avances significativos en la fabricación de chips y, posteriormente, alcance la autoproducción y la producción en masa. También se anticipa la aparición de plantas de procesamiento de chips de fabricación nacional, lo que impulsará la demanda de fuentes láser de alta precisión.
Otra amplia aplicación de los materiales semiconductores es la industria de las células fotovoltaicas, que constituye el mercado de energía limpia de mayor crecimiento y con mayor potencial a nivel mundial. Las células solares se pueden clasificar en células solares de silicio cristalino, baterías de película delgada y baterías de compuestos III-V. Entre estas, las células solares de silicio cristalino son las de mayor aplicación. A diferencia de una fuente láser, una célula fotovoltaica es un dispositivo que transforma la luz en electricidad. La tasa de conversión fotoeléctrica es el indicador estándar para determinar la calidad de una célula fotovoltaica. El material y la técnica de procesamiento en este campo son cruciales.
En cuanto al corte de obleas de silicio, se utilizaban herramientas de corte tradicionales, pero con baja precisión, baja eficiencia y bajo rendimiento. Por ello, muchos países europeos, Corea del Sur y Estados Unidos introdujeron hace tiempo la técnica láser de alta precisión. En nuestro país, la capacidad de producción de células fotovoltaicas ha alcanzado la mitad de la producción mundial. En los últimos cuatro años, con el continuo crecimiento de la industria fotovoltaica, la técnica de procesamiento láser se ha ido incorporando gradualmente. Actualmente, la técnica láser contribuye a la industria fotovoltaica mediante el corte y el marcado de obleas, así como el ranurado de baterías PERC.
La tercera aplicación de los semiconductores es la placa de circuito impreso (PCB), incluyendo la placa de circuito impreso flexible (FPCB). La PCB, componente clave y base de toda la electrónica, utiliza una gran cantidad de materiales semiconductores. En los últimos años, a medida que la precisión e integración de las PCB aumentan, se fabricarán placas cada vez más pequeñas. Para entonces, los métodos de procesamiento tradicionales y los dispositivos de procesamiento por contacto serán difíciles de adaptar, pero la técnica láser se utilizará cada vez más.
El marcado láser es la técnica más sencilla para placas de circuito impreso (PCB). Actualmente, se suele utilizar láser UV para marcar la superficie de los materiales. Sin embargo, la perforación láser es la técnica más común en PCB. La perforación láser alcanza un nivel micrométrico y permite realizar orificios diminutos que una cuchilla mecánica no podría hacer. Además, el corte de cobre y la soldadura por fusión fija en PCB también pueden realizarse mediante láser.
A medida que el láser entra en la era del micromecanizado, S&A Teyu promovió un enfriador de agua refrigerado por aire de ultraprecisión.
Al repasar el desarrollo del láser en los últimos años, vemos que tiene amplias aplicaciones en el corte y la soldadura de metales. Sin embargo, en el micromecanizado de alta precisión, la situación es la opuesta. Esto se debe, en parte, a que el procesamiento de metales es un proceso de mecanizado más complejo. El micromecanizado láser de alta precisión, en cambio, requiere un alto grado de personalización y presenta desafíos como la dificultad de desarrollar esta técnica y el tiempo que implica. Actualmente, el micromecanizado láser de alta precisión se utiliza principalmente en la electrónica de consumo, como en los teléfonos inteligentes, cuyas pantallas OLED suelen cortarse mediante esta técnica.
En los próximos 10 años, los materiales semiconductores se convertirán en una industria prioritaria. El procesamiento de estos materiales podría impulsar el rápido desarrollo del micromecanizado láser. Este último utiliza principalmente láseres de pulsos cortos o ultracortos, también conocidos como láseres ultrarrápidos. Por lo tanto, con la creciente producción nacional de materiales semiconductores, aumentará la demanda de procesamiento láser de alta precisión.
Sin embargo, un dispositivo láser ultrarrápido de alta precisión es bastante exigente y necesita estar equipado con un dispositivo de control de temperatura de igual precisión.
Para satisfacer las expectativas del mercado de dispositivos láser de alta precisión nacionales, S&A Teyu lanzó la serie CWUP de enfriadores de agua láser con recirculación, cuya estabilidad de temperatura alcanza ±0,1 ℃ y está diseñada específicamente para enfriar láseres ultrarrápidos como láseres de femtosegundo, nanosegundo y picosegundo, entre otros. Para obtener más información sobre la serie CWUP de enfriadores de agua láser, visite https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5
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