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半導體材料開發助力激光微加工業務增長

如今,高精度激光微加工主要涉及智能手機等消費類電子產品,其OLED屏幕常採用激光微加工切割。

recirculating laser water chiller

芯片在智能手機、電腦、家電、GPS設備等高端產業中發揮著重要作用,而製造芯片的核心器件一般由國外廠商主導。


半導體材料的幾種應用

Stepper 是一種掩模曝光系統。利用激光源對晶圓表面保護膜進行刻蝕,形成具有數據存儲功能的電路。大多數步進電機採用準分子激光器,可以產生深紫外激光束。領先的主要準分子激光器製造商 Cymer 被 ASML 收購。而新的步進器將是EUV步進器,可以實現10nm以下的工藝。但這項技術現在仍然由外國公司主導。

但預計中國在芯片製造方面正在逐步取得突破,並逐步實現自產和量產。國產步進電機也是可以預見的,屆時對高精度激光源的需求將會越來越大。

半導體材料的另一個廣泛應用是光伏電池產業,它是全球發展最快、潛力最大的清潔能源市場。太陽能電池可分為晶體矽太陽能電池、薄膜電池和III-V族化合物電池。其中,晶體矽太陽能電池的應用最為廣泛。與激光源相反,光伏電池是一種將光轉化為電能的裝置。光電轉換率是衡量光伏電池好壞的標準。該領域的材料和工藝技術非常關鍵。

在切割矽片方面,使用了傳統的刀具,但精度低、效率低、良率低。因此,許多歐洲國家、韓國、美國早已引進了高精度激光技術。就我國而言,我們的光伏電池產能已達到世界的一半。而在過去的4年裡,隨著光伏產業的不斷發展,激光加工技術也逐漸得到應用。如今,激光技術通過對 PERC 電池進行晶圓切割、晶圓劃線、開槽等,為光伏行業做出了貢獻。

半導體的第三個應用是PCB,包括FPCB。 PCB是所有電子產品的關鍵部件和基礎,使用了大量的半導體材料。在過去的幾年裡,隨著PCB的精度和集成度越來越高,越來越小的PCB將會問世。屆時,傳統的加工和接觸加工設備將難以適應,而激光技術將越來越多地被使用。

激光打標是PCB上最簡單的技術。目前,人們經常使用紫外激光在材料表面進行打標。然而,激光鑽孔是 PCB 上最常見的技術。激光鑽孔可以達到微米級,可以打出機械刀做不到的非常微小的孔。此外,PCB上的銅材切割和固定熔焊也可以採用激光技術。

隨著激光進入微加工時代, S&A 特宇推出超精密風冷冷水機

回顧過去幾年的激光發展,激光在金屬切割和焊接方面有著廣泛的應用。但對於高精度微加工,情況則相反。原因之一是金屬加工是一種粗加工。但高精度激光微加工需要高水平的定制,並面臨開發這種技術的難度和花費大量時間等挑戰。如今,高精度激光微加工主要涉及智能手機等消費類電子產品,其OLED屏幕常採用激光微加工切割。

未來10年,半導體材料將成為優先產業。半導體材料加工有可能成為激光微加工快速發展的推動力。激光微加工主要採用短脈衝或超短脈衝激光,又稱超快激光。因此,隨著半導體材料國產化的趨勢,高精度激光加工的需求將會增加。

然而,高精度超快激光設備要求很高,需要配備同樣高精度的溫度控制裝置。

為滿足國內高精度激光器件的市場預期, S&A 特宇推出CWUP系列循環激光冷水機,溫度穩定性達到±0.1℃,專為飛秒激光、納秒激光、皮秒激光等超快激光的冷卻而設計。有關CWUP系列激光冷水機組的更多信息,請訪問https://www.teyuchiller.com/portable-water-chiller-cwup-20-for-ultrafast-laser-and-uv-laser_ul5


recirculating laser water chiller

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