Mewn microelectroneg fodern a gweithgynhyrchu manwl gywirdeb, defnyddir wafferi silicon a thaflenni copr clad diemwnt yn helaeth oherwydd eu priodweddau ffisegol a chemegol unigryw. Mae gan wafferi silicon, fel y deunydd sylfaenol ar gyfer dyfeisiau lled -ddargludyddion, ddargludedd trydanol a sefydlogrwydd thermol da; Tra bod laminiadau wedi'u gorchuddio â chopr diemwnt yn cyfuno caledwch uchel diemwnt â dargludedd trydanol da a dargludedd thermol copr, ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn sinciau gwres perfformiad uchel a phecynnau electronig. Fodd bynnag, mae caledwch uchel y deunyddiau hyn a'r gofynion llym ar gyfer cywirdeb peiriannu yn gwneud i ddulliau peiriannu traddodiadol wynebu sawl her. Yn y papur hwn, byddwn yn trafod priodweddau'r ddau ddeunydd hyn a chyfyngiadau eu dulliau peiriannu traddodiadol, ac yn cyflwyno sut y gall technoleg prosesu laser gan ddefnyddio offer torri laser deunydd caled wedi'i haddasu ynghyd â systemau chwythu cyfechelog oresgyn yr heriau hyn.
Priodweddau materol ac anawsterau prosesu traddodiadol
Wafers Silicon: Mae wafferi silicon o wahanol drwch yn dangos nodweddion gwahanol wrth eu prosesu. Mae wafferi silicon tenau yn fregus ac yn hawdd eu dadffurfio, tra bod wafferi silicon trwchus yn anoddach ac mae ganddynt ofynion uwch ar gyfer gwastadrwydd wyneb.
Ffigur 1 Prosesu laser a morffoleg arwyneb wafferi silicon
Wafer clad diemwnt-copr: cyfansawdd gronynnau diemwnt a matrics copr, gan gyfuno caledwch uchel diemwnt a dargludedd trydanol a thermol da copr. Mae ei galedwch hynod uchel a'i strwythur cymhleth yn ei gwneud hi'n anodd gwireddu torri a drilio o ansawdd uchel trwy ddulliau prosesu traddodiadol.
Ffig. 2 Sampl o ddalen gopr clad diemwnt
Mae gan ddulliau prosesu traddodiadol, fel torri a drilio mecanyddol, y problemau canlynol:
1. Niwed ymyl: Mae straen mecanyddol yn arwain at dorri ymyl, gan effeithio ar y broses ddilynol.
2. Effeithlonrwydd Prosesu Isel: Mae'n anodd diwallu anghenion cynhyrchu màs.
3. Addasrwydd gwael: Canlyniadau prosesu gwael ar gyfer cynhyrchion siâp ultra-denau neu gymhleth.
Manteision prosesu laser
Mae technoleg prosesu laser gyda'i weithrediad digyswllt, galluoedd lleoli manwl gywirdeb uchel a hyblygrwydd ar gyfer prosesu wafferi silicon a dalen gorchudd copr diemwnt yn darparu datrysiad newydd:
1. Precision Uchel: Trwy reoli dosbarthiad ynni'r trawst laser yn union, gall wireddu prosesu dirwy ar lefel micron neu hyd yn oed nanomedr.
2. Llai o ddifrod deunydd: Mae prosesu laser yn lleihau'r effaith ar ddeunyddiau cyfagos yn sylweddol ac yn amddiffyn cyfanrwydd strwythurol.
3. Cynyddu cynhyrchiant: Mae systemau laser awtomataidd iawn yn cefnogi dulliau gweithredu parhaus, gan leihau cylchoedd prosesu yn ddramatig.
4. Addasrwydd Gwell: P'un ai ar gyfer wafferi silicon tenau neu drwchus, neu daflenni copr clad diemwnt cymhleth, gall y laser addasu ei baramedrau yn hyblyg i weddu i ystod eang o anghenion prosesu.
Yn ogystal, gall defnyddio offer torri laser wedi'i addasu ar gyfer deunyddiau caled mewn cyfuniad â system chwythu aer cyfechelog sicrhau ansawdd y broses wrth wella effeithlonrwydd ymhellach. Mae chwythu aer cyfechelog nid yn unig yn helpu i oeri'r maes effaith, ond hefyd yn cael gwared ar y malurion a gynhyrchir yn effeithiol, gan gadw'r amgylchedd prosesu yn lân a sicrhau proses esmwythach.
Ffig. 3 Sgwâr torri a thorri wyneb wafer silicon
Ffig. 4 Torri wafer crwn a thorri arae sgwâr
Ffig. 5 Torri topograffi wyneb pen o wafer copr clad diemwnt
I grynhoi, ar gyfer wafferi silicon a chladin copr diemwnt fel deunyddiau caledwch uchel, gall defnyddio technoleg prosesu laser gydag offer ategol datblygedig nid yn unig ddatrys y nifer fawr o broblemau sy'n bodoli yn y dull traddodiadol, ond hefyd gwella effeithlonrwydd cynhyrchu yn fawr o dan y rhagosodiad o sicrhau ansawdd cynnyrch. Gyda chynnydd parhaus a gwella technolegau cysylltiedig, bydd prosesu laser yn chwarae rhan bwysig mewn mwy o feysydd, gan hyrwyddo datblygiad microelectroneg a thechnoleg gweithgynhyrchu manwl gywirdeb.
