半导体材料的发展助力激光微加工业务增长

半导体材料的一些应用

步进光刻机是一种掩模曝光系统。它利用激光光源蚀刻晶圆表面的保护膜，从而形成具有数据存储功能的电路。大多数步进光刻机采用准分子激光器，可以产生深紫外激光束。领先的准分子激光器制造商赛默（Cymer）已被ASML收购。新型步进光刻机将是极紫外（EUV）步进光刻机，能够实现10nm以下的工艺。但目前这项技术仍由国外公司主导。

但预计中国在芯片制造领域正逐步取得突破，并最终实现自主生产和量产。国产步进式光刻机也指日可待，届时对高精度激光光源的需求将会增加。

半导体材料的另一大应用领域是光伏电池产业，它是全球增长最快、最具潜力的清洁能源市场。太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池和III-V族化合物电池。其中，晶体硅太阳能电池的应用最为广泛。与激光光源不同，光伏电池是一种将光能转化为电能的器件。光电转换效率是衡量光伏电池性能的标准。该领域的材料和工艺技术至关重要。

在硅片切割方面，过去一直使用传统切割工具，但精度低、效率低、成品率低。因此，许多欧洲国家、韩国和美国很早就引进了高精度激光技术。我国光伏电池产能已占全球一半。过去四年，随着光伏产业的持续发展，激光加工技术也逐渐得到应用。如今，激光技术通过对硅片进行切割、划线、开槽等加工，为光伏产业做出了贡献。

半导体的第三个应用领域是印刷电路板（PCB），包括柔性印刷电路板（FPCB）。PCB是所有电子产品的关键部件和基础，需要使用大量的半导体材料。近年来，随着PCB的精度和集成度不断提高，尺寸越来越小的PCB也应运而生。届时，传统的加工和接触式加工设备将难以适应，而激光技术将得到越来越广泛的应用。

激光打标是PCB上最简单的技术之一。目前，人们通常使用紫外激光在材料表面进行打标。然而，激光钻孔是PCB上最常用的技术。激光钻孔可以达到微米级精度，能够加工出机械刀具无法完成的微小孔洞。此外，PCB上的铜材料切割和固定熔焊也可以采用激光技术。

随着激光技术进入微加工时代，S&A Teyu 推广了超精密空冷水冷机。

回顾过去几年激光技术的发展，激光在金属切割和焊接领域有着广泛的应用。但对于高精度微加工而言，情况则恰恰相反。原因之一是金属加工属于粗加工，而高精度激光微加工则需要高度的定制化，并面临着技术开发难度大、耗时长的挑战。目前，高精度激光微加工主要应用于智能手机等消费电子产品领域，例如，智能手机的OLED屏幕通常需要通过激光微加工进行切割。

未来十年，半导体材料将成为重点发展产业。半导体材料加工有望成为激光微加工技术快速发展的驱动力。激光微加工主要采用短脉冲或超短脉冲激光器，也称为超快激光器。因此，随着半导体材料国产化的趋势，对高精度激光加工的需求将不断增长。

然而，高精度超快激光装置对精度要求很高，需要配备同样高精度的温度控制装置。

为满足国内高精度激光设备的市场需求，S&A Teyu推出了CWUP系列循环式激光水冷机，其温度稳定性可达±0.1℃，专为冷却飞秒激光器、纳秒激光器、皮秒激光器等超快激光器而设计。欲了解更多关于CWUP系列激光水冷机的信息，请访问https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5