การพัฒนาวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ช่วยให้ธุรกิจไมโครแมชชีนนิ่งเลเซอร์เติบโต

การประยุกต์ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์บางประการ

สเต็ปเปอร์เป็นระบบการฉายแสงแบบมาสก์ โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์กัดฟิล์มป้องกันพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ วงจรจะถูกสร้างพร้อมฟังก์ชันการจัดเก็บข้อมูล สเต็ปเปอร์ส่วนใหญ่ใช้เลเซอร์เอ็กไซเมอร์ ซึ่งสามารถผลิตลำแสงเลเซอร์ UV ที่มีความลึกได้ Cymer ผู้ผลิตเลเซอร์เอ็กไซเมอร์ชั้นนำและสำคัญถูกซื้อกิจการโดย ASML และสเต็ปเปอร์ตัวใหม่คือ EUV สเต็ปเปอร์ ซึ่งสามารถผลิตกระบวนการที่มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตรได้ แต่ปัจจุบันเทคนิคนี้ยังคงถูกครอบงำโดยบริษัทต่างชาติ

อย่างไรก็ตาม คาดว่าจีนจะค่อยๆ พัฒนาความก้าวหน้าในการผลิตชิป และจะผลิตเองและผลิตจำนวนมากในภายหลัง คาดว่าสเต็ปเปอร์ในประเทศก็กำลังได้รับความนิยม และเมื่อถึงเวลานั้น ความต้องการแหล่งเลเซอร์ความแม่นยำสูงก็จะเพิ่มสูงขึ้น

การประยุกต์ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์อย่างแพร่หลายอีกประการหนึ่งคืออุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นตลาดพลังงานสะอาดที่เติบโตเร็วที่สุดและมีศักยภาพสูงที่สุดในโลก เซลล์แสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนผลึก แบตเตอรี่ฟิล์มบาง และแบตเตอรี่ผสม III-V ในบรรดาเซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้ เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนผลึกมีการใช้งานอย่างกว้างขวางที่สุด ตรงกันข้ามกับแหล่งกำเนิดเลเซอร์ เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ส่งผ่านแสงเป็นไฟฟ้า อัตราการแปลงแสงเป็นไฟฟ้าเป็นมาตรฐานที่ใช้วัดประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ วัสดุและเทคนิคการผลิตในด้านนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง

การตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนนั้น ใช้เครื่องมือตัดแบบดั้งเดิม แต่มีความแม่นยำต่ำ ประสิทธิภาพต่ำ และผลผลิตต่ำ ดังนั้น หลายประเทศในยุโรป เกาหลีใต้ และสหรัฐอเมริกา จึงได้นำเทคนิคเลเซอร์ความแม่นยำสูงมาใช้มานานแล้ว สำหรับประเทศของเรา กำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ของเราได้เพิ่มขึ้นถึงครึ่งหนึ่งของโลก และในช่วง 4 ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์เติบโตอย่างต่อเนื่อง เทคนิคการประมวลผลด้วยเลเซอร์จึงค่อยๆ ถูกนำมาใช้ ปัจจุบัน เทคนิคเลเซอร์มีส่วนช่วยในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ โดยการตัดแผ่นเวเฟอร์ การขีดเขียนแผ่นเวเฟอร์ และการเซาะร่องของแบตเตอรี่ PERC

การประยุกต์ใช้สารกึ่งตัวนำประการที่สามคือ PCB ซึ่งรวมถึง FPCB PCB ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักและเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมื่อความแม่นยำและการผสานรวมของ PCB สูงขึ้นเรื่อยๆ PCB ขนาดเล็กลงเรื่อยๆ จะเกิดขึ้น ในเวลานั้น การประมวลผลแบบดั้งเดิมและอุปกรณ์ประมวลผลแบบสัมผัสจะปรับตัวได้ยากขึ้น แต่เทคนิคเลเซอร์จะถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ

การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์เป็นเทคนิคที่ง่ายที่สุดบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในปัจจุบัน ผู้คนมักใช้เลเซอร์ UV ในการทำเครื่องหมายบนพื้นผิวของวัสดุ อย่างไรก็ตาม การเจาะด้วยเลเซอร์เป็นเทคนิคที่นิยมใช้กันมากที่สุดบนแผงวงจรพิมพ์ การเจาะด้วยเลเซอร์สามารถเข้าถึงระดับไมโครเมตรและสามารถเจาะรูขนาดเล็กมากที่มีดกลทำไม่ได้ นอกจากนี้ การตัดวัสดุทองแดงและการเชื่อมแบบฟิวชันบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก็สามารถใช้เทคนิคเลเซอร์ได้เช่นกัน

เมื่อเลเซอร์เข้าสู่ยุคเครื่องจักรขนาดเล็ก S&A Teyu ส่งเสริมเครื่องทำน้ำเย็นระบายความร้อนด้วยอากาศที่มีความแม่นยำสูง

หากมองย้อนกลับไปถึงพัฒนาการของเลเซอร์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เลเซอร์มีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการตัดและเชื่อมโลหะ แต่สำหรับงานไมโครแมชชีนนิ่งความแม่นยำสูงนั้น สถานการณ์กลับตรงกันข้าม เหตุผลหนึ่งคือการแปรรูปโลหะเป็นงานที่ค่อนข้างหยาบ แต่งานไมโครแมชชีนนิ่งความแม่นยำสูงด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องมีการปรับแต่งขั้นสูง และเผชิญกับความท้าทายต่างๆ เช่น ความยากลำบากในการพัฒนาเทคนิคนี้และต้องใช้เวลามาก ปัจจุบัน งานไมโครแมชชีนนิ่งความแม่นยำสูงด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟน ซึ่งหน้าจอ OLED มักถูกตัดด้วยเลเซอร์ไมโครแมชชีนนิ่ง

ในอีก 10 ปีข้างหน้า วัสดุเซมิคอนดักเตอร์จะกลายเป็นอุตสาหกรรมสำคัญ การประมวลผลวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อาจเป็นแรงกระตุ้นสำคัญที่ผลักดันให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเลเซอร์ไมโครแมชชีนนิ่ง การประมวลผลด้วยเลเซอร์ไมโครแมชชีนนิ่งส่วนใหญ่ใช้เลเซอร์พัลส์สั้นหรือพัลส์สั้นพิเศษ หรือที่รู้จักกันในชื่อเลเซอร์ความเร็วสูง ดังนั้น ด้วยแนวโน้มการนำวัสดุเซมิคอนดักเตอร์มาใช้ในประเทศ ความต้องการการประมวลผลด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงจึงเพิ่มสูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เลเซอร์ความเร็วสูงที่มีความแม่นยำสูงนั้นค่อนข้างต้องการความแม่นยำสูงเช่นกัน และจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงเช่นกัน

เพื่อตอบสนองความคาดหวังของตลาดเกี่ยวกับอุปกรณ์เลเซอร์ความแม่นยำสูงในประเทศ S&A Teyu ได้ส่งเสริมเครื่องทำน้ำเย็นเลเซอร์หมุนเวียนซีรีส์ CWUP ซึ่งมีเสถียรภาพอุณหภูมิถึง ±0.1℃ และได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการทำความเย็นเลเซอร์ความเร็วสูง เช่น เลเซอร์เฟมโตวินาที เลเซอร์นาโนวินาที เลเซอร์พิโควินาที เป็นต้น ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องทำน้ำเย็นเลเซอร์ซีรีส์ CWUP ได้ที่ https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5