פיתוח חומרי מוליכים למחצה מסייע לעסקי המיקרו-עיבוד שבבי בלייזר לצמוח

כמה יישומים של חומרים מוליכים למחצה

סטפר היא מערכת חשיפה למסכה. באמצעות מקור לייזר לחריטת שכבת המגן על פני השטח של הוופל, ייווצר מעגל עם פונקציית אחסון נתונים. רוב מכשירי הצעד משתמשים בלייזר אקסימר שיכול לייצר קרן לייזר UV עמוקה. יצרנית לייזר האקסימר המובילה והגדולה Cymer נרכשה על ידי ASML. והצעד החדש יהיה צעד EUV שיכול לממש תהליכים מתחת ל-10 ננומטר. אבל טכניקה זו עדיין נשלטת על ידי חברות זרות.

אבל הצפי הוא שסין תפרוץ בהדרגה את עולם ייצור השבבים, ובהמשך תממש ייצור עצמי וייצור המוני. מכונות סטפר ביתיות צפויות גם הן, ועד אז, הביקוש למקור לייזר מדויק יגדל.

יישום רחב נוסף של חומרי מוליכים למחצה הוא תעשיית תאי הפוטו-וולטאיים, שהיא שוק האנרגיה הנקייה הצומח ביותר ובעל הפוטנציאל הגדול ביותר בעולם. ניתן לחלק תאים סולאריים לתא סולארי מסיליקון גבישי, סוללת שכבה דקה וסוללת מתחם III-V. מבין אלה, לתא השמש מסיליקון גבישי יש את היישום הרחב ביותר. בניגוד למקור לייזר, תא PV הוא מכשיר שמעביר אור לחשמל. קצב המרה פוטואלקטרי הוא הסטנדרט לקביעת איכותו של תא פוטו-וולטאי. החומר וטכניקת התהליך בתחום זה הם קריטיים למדי.

מבחינת חיתוך פרוסות סיליקון, נעשה שימוש בכלי חיתוך מסורתיים, אך עם דיוק נמוך, יעילות נמוכה ותפוקה נמוכה. לכן, מדינות אירופאיות רבות, דרום קוריאה וארצות הברית כבר הציגו טכניקת לייזר מדויקת מאוד לפני זמן רב. עבור ארצנו, כושר הייצור של תאי פוטו-וולטאיים הגיע למחצית מהעולם. ובארבע השנים האחרונות, ככל שתעשיית הפוטו-וולטאית המשיכה לצמוח, נעשה בהדרגה שימוש בטכניקת עיבוד לייזר. כיום, טכניקת לייזר תורמת לתעשיית הפוטו-וולטאית על ידי ביצוע חיתוך ופלים, חריטה של ופלים וחריצים של סוללת PERC.

היישום השלישי של מוליך למחצה הוא PCB, כולל FPCB. PCB, שהוא המרכיב המרכזי והבסיס של כל האלקטרוניקה, משתמש בכמות גדולה של חומרים מוליכים למחצה. בשנים האחרונות, ככל שהדיוק והאינטגרציה של המעגלים המודפסים הולכים וגדלים, כך ייצאו מעגלים מודפסים קטנים יותר ויותר. עד אז, יהיה קשה להסתגל למכשירי עיבוד ועיבוד מגע מסורתיים, אך טכניקת הלייזר תיכנס לשימוש יותר ויותר.

סימון בלייזר הוא הטכניקה הפשוטה ביותר על PCB. לעת עתה, אנשים משתמשים לעתים קרובות בלייזר UV כדי לבצע סימון על פני החומרים. קידוח לייזר, לעומת זאת, הוא הטכניקה הנפוצה ביותר ב-PCB. קידוח לייזר יכול להגיע לרמת מיקרומטר ויכול לבצע חורים זעירים מאוד שסכין מכנית לא יכולה לעשות. בנוסף, חיתוך חומר נחושת וריתוך היתוך קבוע על גבי PCB יכולים גם הם לאמץ טכניקת לייזר.

ככל שהלייזר נכנס לעידן המיקרו-עיבוד שבבי, S&חברת Teyu קידמה מצנן מים מדויק במיוחד מקורר אוויר

במבט לאחור על התפתחות הלייזר בשנים האחרונות, ללייזר יש יישומים נרחבים בחיתוך וריתוך מתכות. אבל עבור עיבוד שבבי בדיוק גבוה, המצב הפוך. אחת הסיבות לכך היא שעיבוד מתכת הוא סוג של עיבוד גס. אבל עיבוד שבבי בלייזר בדיוק גבוה דורש רמה גבוהה של התאמה אישית ומתמודד עם אתגרים כמו קושי בפיתוח טכניקה זו וזמן רב המושקע. כיום, עיבוד שבבי בלייזר בדיוק גבוה מעורב בעיקר באלקטרוניקה צריכה יומית כמו טלפונים חכמים שמסך ה-OLED שלהם נחתך לעתים קרובות על ידי עיבוד שבבי בלייזר.

בעשר השנים הקרובות, חומרי מוליכים למחצה יהפכו לתעשייה בעלת עדיפות. עיבוד חומרים מוליכים למחצה עשוי ככל הנראה להפוך לגירוי לפיתוח המהיר של מיקרו-עיבוד שבבי בלייזר. עיבוד שבבי בלייזר מיקרו-עיבוד שבבי משמש בעיקר בלייזר בעל פעימות קצרות או פעימות קצרות במיוחד, המכונה גם לייזר אולטרה-מהיר. לכן, עם מגמת הביות של חומרי מוליכים למחצה, הביקוש לעיבוד לייזר בדיוק גבוה יגדל.

עם זאת, מכשיר לייזר אולטרה-מהיר בדיוק גבוה הוא תובעני למדי ויש צורך לצייד אותו בהתקן בקרת טמפרטורה בדיוק גבוה באותה מידה.

כדי לעמוד בציפיות השוק של מכשיר לייזר ביתי בעל דיוק גבוה, S&מצנן מים בלייזר ממחזורי מסדרת CWUP של Teyu, שיציבות הטמפרטורה שלו מגיעה ל- ±0.1 ℃ והוא תוכנן במיוחד לקירור לייזרים מהירים במיוחד כמו לייזר פמטו-שנייה, לייזר ננו-שנייה, לייזר פיקו-שנייה וכו'. למידע נוסף על יחידת צ'ילר מים בלייזר מסדרת CWUP, בקרו באתר https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5