В настоящее время высокоточная лазерная микрообработка в основном применяется в потребительской электронике, например, в смартфонах, OLED-экраны которых часто вырезаются с помощью лазерной микрообработки.
Микросхемы играют важную роль в высокотехнологичных отраслях, таких как смартфоны, компьютеры, бытовая техника, GPS-устройства и т. д. При этом основные компоненты, из которых изготавливаются микросхемы, как правило, производятся зарубежными компаниями.
Несколько примеров применения полупроводниковых материалов
Степпер — это система экспонирования маски. С помощью лазерного источника происходит травление защитной пленки на поверхности пластины, в результате чего формируется схема с функцией хранения данных. Большинство степперов используют эксимерные лазеры, способные генерировать лазерный луч в глубоком УФ-диапазоне. Ведущий производитель эксимерных лазеров, компания Cymer, была приобретена ASML. Новые степперы будут использовать EUV-степпер, позволяющий реализовывать процессы с размером менее 10 нм. Однако в настоящее время эта технология по-прежнему доминируется иностранными компаниями.
Однако ожидается, что Китай постепенно совершит прорыв в производстве микросхем, а затем и в освоении собственного производства и массового выпуска. Также прогнозируется развитие отечественного производства шаговых двигателей, и к тому времени спрос на высокоточные лазерные источники возрастет.
Еще одно широкое применение полупроводниковых материалов — это индустрия фотоэлектрических элементов, которая является самым быстрорастущим рынком чистой энергии с наибольшим потенциалом в мире. Солнечные элементы можно разделить на кристаллические кремниевые солнечные элементы, тонкопленочные батареи и батареи на основе соединений III-V. Среди них кристаллические кремниевые солнечные элементы имеют самое широкое применение. В отличие от лазерного источника, фотоэлектрический элемент — это устройство, которое преобразует свет в электричество. Коэффициент фотоэлектрического преобразования является стандартом, определяющим качество фотоэлектрического элемента. Материалы и технологические процессы в этой области имеют решающее значение.
Для резки кремниевых пластин использовались традиционные инструменты, но с низкой точностью, низкой эффективностью и низким выходом годной продукции. Поэтому многие европейские страны, Южная Корея и США уже давно внедрили высокоточную лазерную технологию. В нашей стране производственная мощность по выпуску фотоэлектрических элементов составляет половину мировой. И за последние 4 года, по мере роста фотоэлектрической промышленности, лазерная обработка постепенно получила широкое распространение. Сегодня лазерная технология вносит значительный вклад в фотоэлектрическую промышленность, выполняя резку пластин, нанесение разметки и канавки на PERC-батареях.
Третье применение полупроводников — это печатные платы, включая гибко-печатные платы (FPCB). Печатные платы, являющиеся ключевым компонентом и основой всей электроники, используют большое количество полупроводниковых материалов. В последние несколько лет, по мере повышения точности и интеграции печатных плат, будут появляться всё более миниатюрные модели. К тому времени традиционные методы обработки и контактные устройства будет сложно адаптировать, но лазерные технологии будут всё шире применяться.
Лазерная маркировка — это простейшая технология для печатных плат. В настоящее время для нанесения маркировки на поверхность материалов часто используют УФ-лазеры. Однако лазерное сверление является наиболее распространенной технологией для печатных плат. Лазерное сверление позволяет достигать микрометрового уровня и создавать очень маленькие отверстия, недоступные для механического ножа. Кроме того, лазерная резка меди и сварка плавлением на печатных платах также могут выполняться с помощью лазера.
В связи с переходом лазерных технологий в эру микрообработки, компания S&A Teyu представила сверхточный водоохладитель с воздушным охлаждением.
Оглядываясь на развитие лазерных технологий за последние несколько лет, можно увидеть, что лазеры широко применяются в резке и сварке металла. Однако в высокоточной микрообработке ситуация обратная. Одна из причин заключается в том, что обработка металла — это, по сути, грубая обработка. Но высокоточная лазерная микрообработка требует высокой степени детализации и сталкивается с такими проблемами, как сложность разработки этой технологии и большие затраты времени. В настоящее время высокоточная лазерная микрообработка в основном используется в потребительской электронике, например, в смартфонах, где OLED-экраны часто обрабатываются лазером.
В ближайшие 10 лет полупроводниковые материалы станут приоритетной отраслью. Обработка полупроводниковых материалов, вероятно, станет стимулом для быстрого развития лазерной микрообработки. В лазерной микрообработке в основном используются короткоимпульсные или сверхкороткоимпульсные лазеры, также известные как сверхбыстрые лазеры. Поэтому, с тенденцией к освоению полупроводниковых материалов, спрос на высокоточную лазерную обработку будет расти.
Однако создание высокоточного сверхбыстрого лазерного устройства предъявляет весьма высокие требования и требует оснащения столь же высокоточным устройством контроля температуры.
Для удовлетворения рыночных ожиданий в отношении высокоточных лазерных устройств в стране, компания S&A Teyu выпустила серию рециркуляционных водоохладителей для лазеров CWUP, отличающихся температурной стабильностью ±0,1℃ и специально разработанных для охлаждения сверхбыстрых лазеров, таких как фемтосекундные, наносекундные, пикосекундные и др. Более подробную информацию о водоохладителях серии CWUP можно найти по ссылке: https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5
Мы здесь для вас, когда вы нуждаетесь в нас.
Пожалуйста, заполните форму, чтобы связаться с нами, и мы будем рады вам помочь.
