Новости
Шесть основных сценариев применения лазерной резки: охватывают весь жизненный цикл производств
1. Резка пластин: ключ к повышению выхода годных
При резке пластин диаметром 12 дюймов по 7-нм технологии лазерные машины для резки используют технологию «предварительное упрочнение кромок + центральная резка»:
Сначала лазеры с длиной волны 1064 нм создают модифицированные слои шириной 200 мкм на краях пластин для повышения трещиностойкости;
Затем зеленые лазеры с длиной волны 532 нм выполняют центральную резку со скоростью 800 мм/с — в 3 раза быстрее, чем традиционная механическая резка, — снижая сколы кромок с 15% до менее 1%.
Данные, полученные на заводе по производству пластин, показывают, что этот процесс сокращает время резки одной пластины с 12 до 4 минут, увеличивая годовой объем производства на 200 000 пластин.
2. Корпус кристалла: основная технология для высокоплотных межсоединений
В корпусе Flip Chip лазерная сварка обеспечивает точное соединение медных столбиков с шагом 100 мкм:
Точность управления энергией: стабильность энергии импульса ±1% обеспечивает стабильность сварки медных столбиков различной высоты (50–150 мкм);
3D динамическая компенсация: 5-осевые системы адаптируются к короблению ±50 мкм на поверхности кристалла, обеспечивая выход годных сварных соединений 99,99%.
Эта технология поддерживает пакетную обработку более 20 000 столбиков на кристалл, что соответствует требованиям к надежности межсоединений для микросхем искусственного интеллекта с передачей данных 1,2 ТБ/с.
3. 3D-корпусирование: преодоление ограничений наложения слоев
Для обработки переходных отверстий в пластинах 3D NAND с 512+ слоями в лазерных установках используется технология «глубокое сверление + пассивация внутренних стенок»:
УФ-лазеры (355 нм) сверлят переходные отверстия диаметром 5 мкм с частотой 10 000 импульсов в секунду с соотношением сторон до 30:1;
Фемтосекундные лазеры (1030 нм) вырезают отверстия в нанометровом масштабе, устраняя более 90% микротрещин для обеспечения структурной стабильности в многослойных корпусах.
4. Обработка оптоэлектронных устройств: ключ к массовому производству чипов VCSEL и DFB
При резке пластин VCSEL в лазерных установках используется комбинация «гальванометр + полевая линза» для обеспечения непрерывной обработки:
Время резки пластины диаметром 300 мм < 10 минут — на 60% быстрее, чем на оборудовании с шаговым двигателем;
Интегрированные системы сортировки по длине волны в режиме реального времени отслеживают излучаемые длины волн, повышая выход годных до 99,8%.
Эта технология стала стандартом для крупномасштабного производства оптических модулей 400G в центрах обработки данных.
5. Обработка полупроводников третьего поколения: катализатор революции в области материалов
При утонении 6-дюймовых SiC-пластин лазерная невидимая нарезка заменяет традиционную шлифовку:
Лазеры создают модифицированные слои глубиной 100 мкм на обратной стороне пластины, обеспечивая однородность толщины в пределах ±1 мкм после скалывания;
Скорость обработки достигает 200 мм/с — в 5 раз быстрее, чем нарезка проволокой, — что сокращает отходы материала с 20% до менее 3%.
Производитель силовых полупроводников, использующий это решение, добился снижения сопротивления SiC MOSFET в открытом состоянии на 15% и снижения производственных затрат на 40%.
6. НИОКР и мелкосерийное производство: гибкие решения для быстрой валидации
Для НИОКР квантовых чипов и фотонных интегральных схем (ФИС) лазерные машины для резки поддерживают:
Многопроцессную интеграцию: Реализацию резки, сверления и модификации поверхности в одном устройстве для быстрой валидации проекта;
Минимальный размер элемента: возможность обработки с шириной линии 5 мкм, что соответствует требованиям к микроструктурам, таким как массивы квантовых точек и оптические волноводы.
-
Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с лазерным маркиратором?
1. Категорически запрещается включать блок питания лазера и блок питания с модуляцией добротности без воды или при нарушении циркуляции воды.
2. Блок питания с модуляцией добротности не должен работать без нагрузки (т.е. выходной контакт блока питания с модуляцией добротности должен быть оставлен плавающим).
3. В случае возникновения каких-либо ненормальных явлений сначала выключите гальванометр и выключатель с ключом, а затем проведите проверку.
4. Запрещается включать другие компоненты до включения криптоновой лампы во избежание попадания высокого напряжения и повреждения компонентов.
5. Следите за тем, чтобы выходной контакт (анод) блока питания лазера оставался подвешенным во избежание искрения и пробоя другими электроприборами.
6. Поддерживайте чистоту внутренней циркулирующей воды. Регулярно очищайте резервуар для воды и заполняйте его чистой деионизированной или чистой водой.
-
Что делать, если интенсивность лазерного луча снизилась и маркировка стала недостаточно четкой?
1. Выключите аппарат и проверьте, изменился ли лазерный резонатор; отрегулируйте линзу резонатора. Добейтесь наилучшего светового пятна на выходе;
2. Акустооптический кристалл смещен или выходная энергия акустооптического источника питания слишком низкая;
Отрегулируйте положение аудиовизуального кристалла или увеличьте рабочий ток аудиовизуального источника питания;
3. Лазерный луч, попадающий в гальванометр, отклоняется от центра: отрегулируйте лазер;
4. Если ток отрегулирован примерно на 20 А, но светочувствительность по-прежнему недостаточна: криптоновая лампа стареет. Замените ее на новую.
-
Как обслуживать станок для УФ-лазерной резки?
1. Необходимо регулярно проводить уборку ежедневно, удаляя мусор со столешницы, ограничителей и направляющих, а также смазывая направляющие смазочным маслом.
2. Необходимо регулярно очищать контейнер для сбора отходов, чтобы предотвратить засорение выпускного отверстия излишками отходов.
3. Очищайте чиллер каждые 15 дней, сливая всю воду из него и заполняя его чистой водой.
4. Отражатель и фокусирующую линзу следует протирать специальным чистящим раствором каждые 6–8 часов.
При протирке используйте ватный диск или ватную палочку, смоченную в чистящем растворе, и протирайте фокусирующую линзу от центра к краю против часовой стрелки.
При этом будьте осторожны, чтобы не поцарапать линзу.
5. Условия в помещении могут повлиять на срок службы устройства, особенно в условиях повышенной влажности и запыленности.
Влажная среда склонна вызывать ржавчину на отражающих линзах, а также легко может привести к коротким замыканиям, разрядам и искрению бархатного лазера.
-
Какие несчастные случаи могут быть вызваны лазерным излучением при использовании лазерного рез
(1) Пожар возник из-за контакта лазера с легковоспламеняющимися материалами.
Всем известно, что мощность лазерных генераторов очень высока, особенно если речь идёт о мощных лазерных режущих станках, температура излучаемого лазером лазера чрезвычайно высока. Вероятность возникновения пожара при контакте лазерного луча с легковоспламеняющимися предметами очень высока.
(2) Во время работы станка могут выделяться вредные газы.
Например, при резке кислородом происходит химическая реакция с режущим материалом, в результате которой образуются неизвестные химические вещества, мелкодисперсные частицы и другие примеси. Попадая в организм человека, кислород может вызывать аллергические реакции или дискомфорт в лёгких и других дыхательных путях. При выполнении работ следует принимать меры предосторожности.
(3) Прямое воздействие лазера на организм человека может быть вредным.
Вред, наносимый лазерами человеческому организму, в основном включает повреждения глаз и кожи. Среди вреда, наносимого лазерами, повреждение глаз является наиболее серьёзным. Более того, повреждение глаз является необратимым. Поэтому при выполнении домашнего задания необходимо уделять внимание защите глаз.
-
Каков диаметр сфокусированного пятна наносекундного, пикосекундного и фемтосекундного лазера?
Наносекунда: диаметр светового пятна составляет 0,5–1 мм.
Пикосекунда: диаметр сфокусированного пятна составляет около 0,02 мм.
Фемтосекунда: под воздействием лазерного луча с высокой частотой повторения 100–200 кГц и очень короткой длительностью импульса 10 пс
диаметр сфокусированного пятна составляет всего 0,003 мм.
-
Каковы основные области применения станков для УФ-лазерной резки?
Станок для лазерной резки с ультрафиолетовым излучением (УФ) может использоваться для резки и разделения печатных плат.
Он может точно резать и формовать различные типы печатных плат с V-образными и штампованными отверстиями, а также с вырезами и крышками.
Он также может использоваться для разделения корпусных печатных плат и обычных гладких плат.
Он подходит для резки различных типов подложек печатных плат, таких как керамические подложки, гибко-жёсткие платы, FR4, печатные платы, гибкие печатные платы, модули распознавания отпечатков пальцев, защитные плёнки, композитные материалы, медные подложки, алюминиевые подложки и т. д.
-
Меры предосторожности при работе с лазерными режущими станками для обработки различных металли
Медь и латунь:
Оба материала обладают высокой отражательной способностью и отличной теплопроводностью.
Латунь толщиной менее 1 мм можно обрабатывать азотным лазером.
Можно резать медь толщиной менее 2 мм. В качестве газа для лазерной резки должен использоваться кислород.
Резка меди и латуни возможна только при наличии в системе устройства, обеспечивающего «поглощение отражения». В противном случае отражение повредит оптические компоненты.
Синтетические материалы:
К обрабатываемым синтетическим материалам относятся: термопласты, термореактивные материалы и искусственный каучук.
Алюминий:
Несмотря на высокую отражательную способность и теплопроводность, алюминиевые материалы толщиной менее 6 мм можно резать, в зависимости от типа сплава и мощности лазера.
При резке кислородом поверхность реза получается шероховатой и твёрдой.
При использовании азота поверхность реза получается гладкой.
Чистый алюминий чрезвычайно трудно резать из-за его высокой чистоты.
Резка алюминиевых материалов возможна только при установке устройства «отражение-поглощение» на систему волоконного лазера.
В противном случае отражение может повредить оптические компоненты.
-
На что следует обратить внимание при лазерной резке нержавеющей стали?
Лазерная резка нержавеющей стали требует использования кислорода при условии отсутствия окисления кромок.
Если для получения кромок без окисления и заусенцев используется азот, дальнейшая обработка не требуется.
Нанесение масляной пленки на поверхность листа обеспечит лучший эффект перфорации без снижения качества обработки.