सेमीकंडक्टर सामग्रीच्या विकासामुळे लेझर मायक्रो-मशीनिंग व्यवसायाच्या वाढीस मदत होते.

अर्धसंवाहक पदार्थांचे काही उपयोग

स्टेपर ही एक मास्क एक्सपोजर प्रणाली आहे. वेफरच्या पृष्ठभागावरील संरक्षक फिल्म कोरण्यासाठी लेझर स्रोताचा वापर करून, डेटा साठवण्याच्या कार्यासह सर्किट तयार केले जाते. बहुतेक स्टेपर्समध्ये एक्सायमर लेझरचा वापर केला जातो, जो डीप यूव्ही लेझर बीम तयार करू शकतो. अग्रगण्य आणि प्रमुख एक्सायमर लेझर उत्पादक सायमरला एएसएमएलने (ASML) अधिग्रहित केले. आणि नवीन स्टेपर हा ईयूव्ही (EUV) स्टेपर असेल, जो १० नॅनोमीटरपेक्षा कमी आकाराची प्रक्रिया साध्य करू शकतो. परंतु या तंत्रज्ञानावर सध्याही परदेशी कंपन्यांचे वर्चस्व आहे.

परंतु अशी अपेक्षा आहे की चीन चिप निर्मितीमध्ये हळूहळू प्रगती करत आहे आणि नंतर स्व-उत्पादन व मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन साध्य करेल. देशांतर्गत स्टेपर्स देखील अपेक्षित आहेत आणि तोपर्यंत उच्च अचूकतेच्या लेझर स्रोताची मागणी वाढत जाईल.

सेमीकंडक्टर सामग्रीचा आणखी एक व्यापक उपयोग म्हणजे पीव्ही सेल उद्योग, जो जगातील सर्वोत्तम क्षमतेसह सर्वात वेगाने वाढणारी स्वच्छ ऊर्जा बाजारपेठ आहे. सोलर सेलचे क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर सेल, थिन-फिल्म बॅटरी आणि III-V कंपाऊंड बॅटरीमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. यापैकी, क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर सेलचा उपयोग सर्वात व्यापक आहे. लेझर स्रोताच्या उलट, पीव्ही सेल हे एक असे उपकरण आहे जे प्रकाशाचे विजेमध्ये रूपांतर करते. पीव्ही सेल किती चांगला आहे हे सांगण्यासाठी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर हा एक मानक आहे. या क्षेत्रातील सामग्री आणि प्रक्रिया तंत्र खूप महत्त्वाचे आहे.

सिलिकॉन वेफर कापण्याच्या बाबतीत, पारंपरिक कटिंग टूल वापरले जात असे, परंतु त्याची अचूकता, कार्यक्षमता आणि उत्पादनक्षमता कमी होती. त्यामुळे, अनेक युरोपीय देशांनी, दक्षिण कोरिया आणि अमेरिकेने खूप पूर्वीच उच्च अचूकतेचे लेझर तंत्रज्ञान सुरू केले आहे. आपल्या देशाची पीव्ही सेल उत्पादन क्षमता जगाच्या निम्म्यापर्यंत पोहोचली आहे. आणि गेल्या ४ वर्षांत, पीव्ही उद्योगाची सतत वाढ होत गेल्याने, लेझर प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा वापर हळूहळू वाढला आहे. सध्या, लेझर तंत्रज्ञान वेफर कटिंग, वेफर स्क्रायबिंग आणि पीईआरसी (PERC) बॅटरीच्या ग्रूव्हिंगद्वारे पीव्ही उद्योगात योगदान देत आहे.

सेमीकंडक्टरचा तिसरा उपयोग पीसीबी (PCB) आहे, ज्यामध्ये एफपीसीबीचा (FPCB) समावेश होतो. पीसीबी, जो सर्व इलेक्ट्रॉनिक्सचा मुख्य घटक आणि आधार आहे, त्यात मोठ्या प्रमाणात सेमीकंडक्टर सामग्रीचा वापर केला जातो. गेल्या काही वर्षांत, पीसीबीची अचूकता आणि एकात्मता अधिकाधिक वाढत गेल्याने, अधिकाधिक लहान पीसीबी बाजारात येतील. तोपर्यंत, पारंपरिक प्रक्रिया आणि संपर्क प्रक्रिया उपकरणांना जुळवून घेणे कठीण होईल, परंतु लेझर तंत्रज्ञानाचा वापर अधिकाधिक वाढेल.

पीसीबीवरील लेझर मार्किंग हे सर्वात सोपे तंत्र आहे. सध्या, पदार्थांच्या पृष्ठभागावर मार्किंग करण्यासाठी बहुतेकदा यूव्ही लेझरचा वापर केला जातो. तथापि, लेझर ड्रिलिंग हे पीसीबीवरील सर्वात सामान्य तंत्र आहे. लेझर ड्रिलिंग मायक्रोमीटर पातळीपर्यंत पोहोचू शकते आणि यांत्रिक चाकूने न करता येणारी अतिशय लहान छिद्रे पाडू शकते. याव्यतिरिक्त, पीसीबीवरील तांब्याच्या पदार्थाचे कटिंग आणि फिक्स्ड फ्यूजन वेल्डिंगसाठी देखील लेझर तंत्राचा वापर केला जाऊ शकतो.

लेझर मायक्रो-मशीनिंगच्या युगात प्रवेश करत असताना, एस अँड ए तेयूने अति-अचूक एअर कूल्ड वॉटर चिलरला प्रोत्साहन दिले.

गेल्या काही वर्षांतील लेझरच्या विकासाचा आढावा घेतल्यास, धातू कापणे आणि वेल्डिंगमध्ये लेझरचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होतो. परंतु उच्च अचूकतेच्या मायक्रो-मशीनिंगच्या बाबतीत परिस्थिती याच्या उलट आहे. याचे एक कारण म्हणजे धातू प्रक्रिया ही एक प्रकारची रफ मशीनिंग आहे. परंतु उच्च अचूकतेच्या लेझर मायक्रो-मशीनिंगसाठी उच्च स्तरावरील कस्टमायझेशनची आवश्यकता असते आणि हे तंत्रज्ञान विकसित करण्याची अडचण व त्यासाठी लागणारा बराच वेळ यांसारख्या आव्हानांना सामोरे जावे लागते. सध्या, उच्च अचूकतेच्या लेझर मायक्रो-मशीनिंगचा वापर प्रामुख्याने स्मार्टफोनसारख्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये केला जातो, ज्याची OLED स्क्रीन अनेकदा लेझर मायक्रो-मशीनिंगद्वारे कापली जाते.

येत्या १० वर्षांत, सेमीकंडक्टर मटेरियल हा एक प्राधान्याचा उद्योग बनेल. सेमीकंडक्टर मटेरियल प्रोसेसिंग हे लेझर मायक्रो-मशीनिंगच्या जलद विकासाला चालना देणारे ठरू शकते. लेझर मायक्रो-मशीनिंगमध्ये प्रामुख्याने शॉर्ट-पल्स्ड किंवा अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स्ड लेझरचा वापर केला जातो, ज्याला अल्ट्राफास्ट लेझर असेही म्हणतात. त्यामुळे, सेमीकंडक्टर मटेरियलच्या स्वदेशीकरणाच्या ट्रेंडमुळे, उच्च अचूकतेच्या लेझर प्रोसेसिंगची मागणी वाढेल.

मात्र, उच्च अचूकतेचे अतिवेगवान लेझर उपकरण हे बरेच आव्हानात्मक असते आणि त्याला तितक्याच उच्च अचूकतेच्या तापमान नियंत्रण उपकरणाने सुसज्ज करणे आवश्यक असते.

देशांतर्गत उच्च अचूकतेच्या लेझर उपकरणांची बाजारातील अपेक्षा पूर्ण करण्यासाठी, S&A Teyu ने CWUP सिरीजचे रिकर्स्युलेटिंग लेझर वॉटर चिलर सादर केले आहे, ज्याची तापमान स्थिरता ±0.1℃ पर्यंत पोहोचते आणि ते विशेषतः फेमटोसेकंद लेझर, नॅनोसेकंद लेझर, पिकोसेकंद लेझर इत्यादींसारख्या अतिवेगवान लेझर्सना थंड करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. CWUP सिरीज लेझर वॉटर चिलर युनिटबद्दल अधिक माहिती https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5 येथे मिळवा.