Oggigiorno, la microlavorazione laser ad alta precisione è impiegata principalmente nell'elettronica di consumo, come ad esempio negli smartphone, i cui schermi OLED vengono spesso realizzati tramite microlavorazione laser.
I chip svolgono un ruolo importante nei settori di fascia alta, come smartphone, computer, elettrodomestici, dispositivi GPS, ecc. E il componente principale che costituisce il chip è generalmente dominato da produttori stranieri.
Alcune applicazioni dei materiali semiconduttori
Lo stepper è un sistema di esposizione delle maschere. Utilizzando una sorgente laser per incidere la pellicola protettiva superficiale del wafer, si forma un circuito con funzione di memorizzazione dei dati. La maggior parte degli stepper utilizza laser a eccimeri in grado di produrre un fascio laser a ultravioletti profondi (EUV). Il principale produttore di laser a eccimeri, Cymer, è stato acquisito da ASML. Il nuovo stepper dovrebbe essere a raggi EUV, in grado di realizzare processi con dimensioni inferiori a 10 nm. Tuttavia, questa tecnologia è attualmente ancora dominata da aziende straniere.
Si prevede che la Cina stia gradualmente compiendo progressi significativi nella produzione di chip, arrivando in seguito all'autoproduzione e alla produzione di massa. È inoltre prevedibile la diffusione di motori passo-passo a livello nazionale e, di conseguenza, la domanda di sorgenti laser ad alta precisione aumenterà.
Un'altra ampia applicazione dei materiali semiconduttori è l'industria delle celle fotovoltaiche, che rappresenta il mercato dell'energia pulita in più rapida crescita e con il maggiore potenziale al mondo. Le celle solari possono essere suddivise in celle solari al silicio cristallino, batterie a film sottile e batterie composte da materiali III-V. Tra queste, le celle solari al silicio cristallino sono quelle con la più ampia gamma di applicazioni. A differenza di una sorgente laser, una cella fotovoltaica è un dispositivo che converte la luce in elettricità. Il tasso di conversione fotoelettrica è il parametro standard per valutare la qualità di una cella fotovoltaica. I materiali e le tecniche di processo in questo settore sono di fondamentale importanza.
Per quanto riguarda il taglio dei wafer di silicio, si utilizzavano utensili da taglio tradizionali, ma con bassa precisione, bassa efficienza e bassa resa. Pertanto, molti paesi europei, la Corea del Sud e gli Stati Uniti hanno introdotto da tempo la tecnica laser ad alta precisione. Nel nostro paese, la capacità produttiva di celle fotovoltaiche ha raggiunto la metà della produzione mondiale. Negli ultimi 4 anni, con la continua crescita dell'industria fotovoltaica, la tecnica di lavorazione laser si è progressivamente diffusa. Oggi, la tecnologia laser contribuisce all'industria fotovoltaica eseguendo operazioni di taglio, incisione e scanalatura dei wafer per la produzione di batterie PERC.
La terza applicazione dei semiconduttori è rappresentata dai PCB, inclusi i FPCB. I PCB, componenti chiave e base di tutta l'elettronica, utilizzano una grande quantità di materiali semiconduttori. Negli ultimi anni, con il progressivo aumento della precisione e dell'integrazione dei PCB, si assiste alla realizzazione di dispositivi sempre più piccoli. A quel punto, i tradizionali dispositivi di lavorazione e di contatto diventeranno difficili da adattare, mentre la tecnica laser troverà sempre più impiego.
La marcatura laser è la tecnica più semplice per i circuiti stampati (PCB). Attualmente, si utilizza spesso il laser UV per marcare la superficie dei materiali. Tuttavia, la foratura laser è la tecnica più comune sui PCB. La foratura laser può raggiungere livelli micrometrici e realizzare fori piccolissimi, impossibili da ottenere con una lama meccanica. Inoltre, anche il taglio del rame e la saldatura a fusione sui PCB possono essere eseguiti con la tecnica laser.
Con l'ingresso del laser nell'era della microlavorazione, S&A Teyu ha promosso un refrigeratore d'acqua ad aria ultra-preciso
Ripensando allo sviluppo dei laser negli ultimi anni, si nota come abbiano trovato ampie applicazioni nel taglio e nella saldatura dei metalli. Tuttavia, per la microlavorazione di alta precisione, la situazione è opposta. Uno dei motivi è che la lavorazione dei metalli è in genere una lavorazione di sgrossatura. La microlavorazione laser di alta precisione, invece, richiede un elevato livello di personalizzazione e si scontra con sfide quali la difficoltà di sviluppare questa tecnica e i lunghi tempi necessari. Oggi, la microlavorazione laser di alta precisione è impiegata principalmente nell'elettronica di consumo, come gli smartphone, i cui schermi OLED vengono spesso tagliati con questa tecnica.
Nei prossimi 10 anni, i materiali semiconduttori diventeranno un settore prioritario. La lavorazione dei materiali semiconduttori potrebbe diventare il motore del rapido sviluppo della microlavorazione laser. La microlavorazione laser utilizza principalmente laser a impulsi brevi o ultrabrevi, noti anche come laser ultrarapidi. Pertanto, con la crescente diffusione della produzione di materiali semiconduttori a livello nazionale, aumenterà la domanda di lavorazioni laser di alta precisione.
Tuttavia, un dispositivo laser ultrarapido ad alta precisione è piuttosto esigente e deve essere dotato di un dispositivo di controllo della temperatura altrettanto preciso.
Per soddisfare le aspettative del mercato nazionale in materia di dispositivi laser ad alta precisione, S&A Teyu ha lanciato la serie CWUP di refrigeratori d'acqua a ricircolo per laser, la cui stabilità di temperatura raggiunge ±0,1℃ ed è specificamente progettata per il raffreddamento di laser ultrarapidi come laser a femtosecondi, laser a nanosecondi, laser a picosecondi, ecc. Per ulteriori informazioni sull'unità di raffreddamento ad acqua per laser serie CWUP, visitare il sito https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5
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