Los equipos láser microfluídicos utilizan tecnología láser de microchorro avanzada para proporcionar un procesamiento de alta precisión y bajo daño térmico de obleas semiconductoras y otros materiales duros, quebradizos o de banda prohibida ancha. Al combinar un chorro de agua submicrónico con un haz láser, el sistema guía la energía láser con precisión a la superficie de la pieza, mientras que el chorro de agua enfría y elimina los residuos de forma continua. Esta tecnología resuelve eficazmente los problemas habituales del procesamiento mecánico y por láser convencional, como los daños térmicos, las microfisuras, la contaminación, la conicidad y la deformación.
Características principales
- Tipo de láser: Láser Nd:YAG de estado sólido bombeado por diodos, longitud de onda 532/1064 nm, anchura de impulso en μs/ns, potencia media 10-200 W
- Sistema de chorro de agua: Agua filtrada, desionizada y a baja presión; el microchorro ultrafino consume sólo 1 L/h a 300 bar, fuerza insignificante (<0,1 N)
- Boquilla: Zafiro o diamante, 30-150 μm de diámetro para un guiado preciso del láser.
- Sistema auxiliar: Las bombas de alta presión y las unidades de tratamiento del agua garantizan la estabilidad del chorro
- Precisión: Precisión de posicionamiento ±5 μm, precisión de posicionamiento repetido ±2 μm
- Capacidad de procesamiento: Rugosidad superficial Ra ≤1,2-1,6 μm, velocidad de corte lineal ≥50 mm/s, velocidad de apertura ≥1,25 mm/s, corte circunferencial ≥6 mm/s.
Especificaciones técnicas
| Especificación | Opción 1 | Opción 2 |
|---|---|---|
| Volumen de la encimera (mm) | 300×300×150 | 400×400×200 |
| Eje lineal XY | Motor lineal | Motor lineal |
| Eje lineal Z | 150 | 200 |
| Precisión de posicionamiento (μm) | ±5 | ±5 |
| Precisión de posicionamiento repetido (μm) | ±2 | ±2 |
| Aceleración (G) | 1 | 0.29 |
| Control numérico | 3 ejes / 3+1 / 3+2 ejes | 3 ejes / 3+1 / 3+2 ejes |
| Longitud de onda (nm) | 532/1064 | 532/1064 |
| Potencia nominal (W) | 50/100/200 | 50/100/200 |
| Presión del chorro de agua (bar) | 50-100 | 50-600 |
| Tamaño de la boquilla (μm) | 30-150 | 30-150 |
| Dimensiones de la máquina (mm) | 1445×1944×2260 | 1700×1500×2120 |
| Peso (T) | 2.5 | 3 |
Aplicaciones
- Corte de obleas
- Materiales: Silicio (Si), carburo de silicio (SiC), nitruro de galio (GaN) y otras obleas duras/quebradizas.
- Ventajas: Sustituye a los discos de diamante tradicionales, reduce la rotura de bordes (20 μm), aumenta la velocidad de corte en 30%, permite un corte en cubos sigiloso para obleas ultrafinas (<50 μm).
- Taladrado de virutas y procesamiento de microorificios
- Aplicaciones: Perforación de vías de silicio pasantes (TSV), conjuntos de microagujeros térmicos para dispositivos de potencia.
- Características: Apertura 10-200 μm, relación profundidad-anchura hasta 10:1, rugosidad superficial Ra <0,5 μm.
- Envasado avanzado
- Aplicaciones: Apertura de ventanas RDL, empaquetado a nivel de oblea (Fan-Out WLP)
- Ventajas: Evita la tensión mecánica, mejora el rendimiento a >99,5%
- Procesado de semiconductores compuestos
- Materiales: GaN, SiC y otros semiconductores de banda ancha
- Características: Grabado de la muesca de la puerta, recocido láser, control preciso de la energía para evitar la descomposición térmica.
- Reparación de defectos y puesta a punto
- Aplicaciones: Fusión láser para circuitos de memoria, ajuste de matrices de microlentes para sensores ópticos
- Precisión: Control de energía ±1%, error de posicionamiento de reparación <0,1 μm.
Aspectos destacados y ventajas
- El procesamiento en frío, limpio y controlado minimiza los daños por calor, las microfisuras y la conicidad
- El chorro de agua ultrafino garantiza un guiado preciso del láser y una eliminación eficaz de los residuos
- Adecuado para materiales duros, quebradizos y transparentes como SiC, GaN, diamante, LTCC y cristales fotovoltaicos.
- Compatible con la fabricación de semiconductores de alta precisión, envasado avanzado, componentes aeroespaciales y microelectrónica.
- Mejora el rendimiento, reduce el desperdicio de material y preserva sus propiedades
Certificación y conformidad
- Cumple la directiva RoHS
- Diseñado para aplicaciones de semiconductores de alta precisión
- Admite procesos reproducibles, repetibles y automatizados
PREGUNTAS FRECUENTES
1. ¿Qué tipos de materiales pueden procesarse con equipos láser microfluídicos?
La tecnología láser microfluídica puede procesar con precisión materiales semiconductores duros, quebradizos y de banda prohibida ancha, como silicio (Si), carburo de silicio (SiC), nitruro de galio (GaN), diamante, sustratos cerámicos de carbono LTCC, cristales fotovoltaicos y otros materiales avanzados. Es ideal para aplicaciones que requieren un daño térmico mínimo y una alta calidad superficial.
2. ¿Cómo mejora la tecnología láser de microchorro la fabricación de obleas semiconductoras?
Al combinar un chorro de agua submicrónico con un rayo láser, la tecnología consigue una precisión submicrónica al tiempo que minimiza las zonas afectadas por el calor, la contaminación y la rotura de bordes. Sustituye a las cuchillas mecánicas tradicionales para cortar, perforar y microestructurar, mejorando el rendimiento y reduciendo el desperdicio de material.
3. ¿Para qué aplicaciones son más adecuados los equipos láser microfluídicos?
Este equipo se utiliza ampliamente en:
- Corte de obleas y corte sigiloso de obleas ultrafinas (<50 μm)
- Perforación de vías de silicio pasantes (TSV) y conjuntos de microagujeros para circuitos integrados 3D y dispositivos de potencia
- Embalaje avanzado, como apertura de ventanas RDL, embalaje a nivel de oblea (Fan-Out WLP) y grabado de compuertas/ recocido por láser para semiconductores GaN y SiC.
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