Hoy en día, el micromecanizado láser de alta precisión se utiliza principalmente en productos electrónicos de consumo, como los teléfonos inteligentes, cuya pantalla OLED a menudo se corta mediante micromecanizado láser.
El chip juega un papel importante en las industrias de alta gama, como teléfonos inteligentes, computadoras, electrodomésticos, dispositivos GPS, etc. Y el dispositivo central que compone el chip generalmente está dominado por fabricantes extranjeros.
Algunas aplicaciones de los materiales semiconductores
Stepper es un sistema de exposición con máscara. Al utilizar una fuente láser para grabar la película protectora de la superficie de la oblea, se formará un circuito con función de almacenamiento de datos. La mayoría de los motores paso a paso adoptan un láser excimer que puede producir un rayo láser UV profundo. El principal y líder fabricante de láseres excimer, Cymer, fue adquirido por ASML. Y el nuevo paso a paso sería el paso a paso EUV que puede realizar procesos por debajo de los 10 nm. Pero esta técnica todavía está dominada por las empresas extranjeras.
Pero se espera que China vaya haciendo avances graduales en la fabricación de chips y más tarde logre la autoproducción y la producción en masa. También es previsible el desarrollo de máquinas paso a paso de fabricación nacional, y para entonces la demanda de fuentes láser de alta precisión aumentará.
Otra amplia aplicación de los materiales semiconductores es la industria de células fotovoltaicas, que es el mercado de energía limpia de más rápido crecimiento y con mayor potencial en el mundo. Las células solares se pueden dividir en células solares de silicio cristalino, baterías de película fina y baterías compuestas III-V. Entre ellas, la célula solar de silicio cristalino tiene la aplicación más amplia. A diferencia de la fuente láser, la célula fotovoltaica es un dispositivo que transmite luz a electricidad. La tasa de conversión fotoeléctrica es el estándar para determinar qué tan buena es la celda fotovoltaica. La técnica del material y del proceso en este ámbito es bastante crucial.
En términos de corte de obleas de silicio, se utilizó una herramienta de corte tradicional, pero con baja precisión, baja eficiencia y bajo rendimiento. Por lo tanto, muchos países europeos, Corea del Sur y Estados Unidos ya han introducido la técnica láser de alta precisión hace mucho tiempo. Para nuestro país, nuestra capacidad de producción de células fotovoltaicas ha alcanzado la mitad de la mundial. Y en los últimos 4 años, a medida que la industria fotovoltaica ha seguido creciendo, se ha utilizado gradualmente la técnica de procesamiento láser. Hoy en día, la técnica láser está contribuyendo a la industria fotovoltaica realizando el corte de obleas, el rayado de obleas y el ranurado de la batería PERC.
La tercera aplicación de los semiconductores es el PCB, incluido el FPCB. La PCB, que es el componente clave y la base de toda la electrónica, utiliza una gran cantidad de materiales semiconductores. En los últimos años, a medida que la precisión y la integración de las PCB se vuelven cada vez mayores, aparecerán PCB cada vez más pequeñas. Para entonces, los dispositivos de procesamiento tradicionales y de procesamiento de contacto serán difíciles de adaptar, pero la técnica láser se utilizará cada vez más.
El marcado láser es la técnica más sencilla en PCB. Actualmente, la gente suele utilizar láser UV para realizar marcados en la superficie de los materiales. Sin embargo, la perforación láser es la técnica más común en PCB. La perforación láser puede alcanzar el nivel micrométrico y realizar agujeros muy pequeños que un cuchillo mecánico no podría hacer. Además, el corte de material de cobre y la soldadura por fusión fija en PCB también pueden adoptar la técnica láser.
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Mirando hacia atrás en el desarrollo del láser en los últimos años, el láser tiene amplias aplicaciones en el corte y soldadura de metales. Pero en el micromecanizado de alta precisión, la situación es la contraria. Una de las razones es que el procesamiento del metal es una especie de mecanizado basto. Pero el micromecanizado láser de alta precisión requiere un alto nivel de personalización y enfrenta desafíos como la dificultad de desarrollar esta técnica y una gran inversión de tiempo. Hoy en día, el micromecanizado láser de alta precisión se utiliza principalmente en productos electrónicos de consumo, como los teléfonos inteligentes, cuya pantalla OLED a menudo se corta mediante micromecanizado láser.
En los próximos 10 años, los materiales semiconductores se convertirán en una industria prioritaria. El procesamiento de materiales semiconductores probablemente podría convertirse en el estímulo para el rápido desarrollo del micromecanizado láser. El micromecanizado láser utiliza principalmente láseres de pulso corto o de pulso ultracorto, también conocidos como láseres ultrarrápidos. Por lo tanto, con la tendencia a la domesticación de materiales semiconductores, aumentará la demanda de procesamiento láser de alta precisión.
Sin embargo, el dispositivo láser ultrarrápido de alta precisión es bastante exigente y debe estar equipado con un dispositivo de control de temperatura de precisión igualmente alta.
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