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

כמה יישומים של חומרים מוליכים למחצה

מערכת צעד היא מערכת חשיפה למסכה. באמצעות מקור לייזר לחריטת שכבת המגן על פני השטח של הוופל, נוצר מעגל עם פונקציית אחסון נתונים. רוב מערכות הצעד משתמשות בלייזר אקסימר שיכול לייצר קרן לייזר UV עמוקה. יצרנית לייזר האקסימר המובילה והגדולה Cymer נרכשה על ידי ASML. מערכות הצעד החדשות יהיו EUV, שיכולות לייצר תהליכים מתחת ל-10 ננומטר. אך טכניקה זו עדיין נשלטת על ידי חברות זרות.

אך צפוי שסין תצליח בהדרגה לפרוץ דרך בייצור שבבים ובהמשך לממש ייצור עצמי וייצור המוני. גם מכונות צעד מקומיות צפויות, ועד אז הביקוש למקורות לייזר מדויקים יגדל.

יישום רחב נוסף של חומרי מוליכים למחצה הוא תעשיית תאי ה-PV, 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 הסולארי מסיליקון גבישי יש את היישום הרחב ביותר. בניגוד למקור לייזר, תא PV הוא מכשיר המעביר אור לחשמל. קצב ההמרה הפוטואלקטרי הוא הסטנדרט לקביעת איכותו של תא PV. 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 בדיוק גבוה מזמן. עבור ארצנו, כושר הייצור של תאי פוטו-וולטאיים הגיע למחצית מהעולם. ובארבע השנים האחרונות, ככל שתעשיית הפוטו-וולטאית המשיכה לצמוח, נעשה שימוש בהדרגה בטכניקת עיבוד לייזר. כיום, טכניקת הלייזר תורמת לתעשיית הפוטו-וולטאית על ידי ביצוע חיתוך פרוסות, חריטה על פרוסות וחריצים של סוללות PERC.

היישום השלישי של מוליכים 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 PCB הולכים ומתגברים, כך ייצאו PCB קטנים יותר ויותר. עד אז, יהיה קשה להסתגל להתקני עיבוד ועיבוד מגע מסורתיים, אך טכניקת הלייזר תיכנס לשימוש יותר ויותר.

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

עם כניסת הלייזר לעידן המיקרו-עיבוד שבבי, S&A Teyu קידם מצנן מים מקורר אוויר מדויק במיוחד

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

בעשר השנים הקרובות, חומרי מוליכים למחצה יהפכו לתעשייה בעלת עדיפות. עיבוד חומרי מוליכים למחצה עשוי ככל הנראה להוות את התמריץ להתפתחות המהירה של מיקרו-עיבוד שבבי בלייזר. מיקרו-עיבוד שבבי בלייזר משתמש בעיקר בלייזר בעל פעימות קצרות או אולטרה-קצרות, המכונה גם לייזר אולטרה-מהיר. לכן, עם מגמת הביות של חומרי מוליכים למחצה, הביקוש לעיבוד לייזר מדויק 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 למכשירי לייזר ביתיים בעלי דיוק גבוה, S&A Teyu קידמה את מצנן המים בלייזר מחזורי מסדרת CWUP, אשר יציבות הטמפרטורה שלו מגיעה ל-±0.1℃ והוא תוכנן במיוחד לקירור לייזרים אולטרה-מהירים כמו לייזר פמטו-שנייה, לייזר ננו-שנייה, לייזר פיקו-שנייה וכו'. למידע נוסף על יחידת מצנן המים בלייזר מסדרת CWUP בקרו באתר https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5