Mikrofluidisk laserutrustning för högprecisionsbearbetning av halvledarwafers

Mikrofluidisk laserutrustning använder avancerad mikrojetlaserteknik för att ge högprecisionsbearbetning med låg termisk skada för halvledarplattor och andra hårda, spröda eller material med brett bandgap. Genom att kombinera en submikron vattenstråle med en laserstråle styr systemet laserenergin exakt till arbetsstyckets yta, samtidigt som vattenströmmen kontinuerligt kyler och avlägsnar skräp. Denna teknik löser effektivt de vanliga utmaningarna med konventionell laser- och mekanisk bearbetning, inklusive termisk skada, mikrosprickor, kontaminering, avsmalning och deformation.

Viktiga funktioner

• Lasertyp: Diodpumpad solid-state Nd:YAG-laser, våglängd 532/1064 nm, pulsbredd i μs/ns, medeleffekt 10-200 W
• Vattenjet-system: Avjoniserat, filtrerat vatten med lågt tryck; ultrafin mikrostråle förbrukar endast 1 l/h vid 300 bar, försumbar kraft (<0,1 N)
• Munstycke: Safir eller diamant, 30-150 μm diameter för exakt laserstyrning
• Hjälpsystem: Högtryckspumpar och vattenreningsenheter säkerställer stabil jetprestanda
• Precision: Positioneringsnoggrannhet ±5 μm, noggrannhet vid upprepad positionering ±2 μm
• Bearbetningskapacitet: Ytjämnhet Ra ≤1,2-1,6 μm, linjär skärhastighet ≥50 mm/s, öppningshastighet ≥1,25 mm/s, omkretsskärning ≥6 mm/s

Tekniska specifikationer

Tillämpningar

1. Dicing och skärning av wafers
   • Material: Kisel (Si), kiselkarbid (SiC), galliumnitrid (GaN) och andra hårda/spröda wafers
   • Fördelar: Ersätter traditionella diamantklingor: Ersätter traditionella diamantklingor, minskar kantbrytning (20 μm), ökar skärhastigheten med 30%, möjliggör stealth dicing för ultratunna wafers (<50 μm)
2. Spånborrning och bearbetning av mikrohål
   • Tillämpningar: TSV-borrning (Through-Silicon Via), termiska mikrohålsarrayer för kraftaggregat
   • Egenskaper: Apertur 10-200 μm, djup-till-bredd-förhållande upp till 10:1, ytjämnhet Ra <0,5 μm
3. Avancerade förpackningar
   • Tillämpningar: Öppning av RDL-fönster, förpackning på wafernivå (Fan-Out WLP)
   • Fördelar: Undviker mekanisk påfrestning, förbättrar utbytet till >99,5%
4. Bearbetning av sammansatta halvledare
   • Material: GaN, SiC och andra halvledare med brett bandgap
   • Funktioner: Gate notch-etsning, laserglödgning, exakt energistyrning för att förhindra termisk nedbrytning
5. Reparation av defekter och finjustering
   • Tillämpningar: Laserfusing för minneskretsar, avstämning av mikrolinser för optiska sensorer
   • Noggrannhet: Energikontroll ±1%, reparationspositioneringsfel <0,1 μm

Höjdpunkter och fördelar

• Kall, ren och kontrollerad bearbetning minimerar värmeskador, mikrosprickor och avsmalning
• Ultrafin vattenstråle säkerställer exakt laserstyrning och effektiv borttagning av skräp
• Lämplig för hårda, spröda och transparenta material som SiC, GaN, diamant, LTCC och fotovoltaiska kristaller
• Kompatibel med högprecisionstillverkning av halvledare, avancerade förpackningar, komponenter för flyg- och rymdindustrin samt mikroelektronik
• Förbättrar utbytet, minskar materialspillet och bevarar materialegenskaperna

Certifiering och efterlevnad

• RoHS-kompatibel
• Utformad för högprecisionsapplikationer inom halvledarindustrin
• Stödjer reproducerbar, repeterbar och automatiserad bearbetning

VANLIGA FRÅGOR

1. Vilka typer av material kan bearbetas med mikrofluidisk laserutrustning?
Mikrofluidisk laserteknik kan exakt bearbeta hårda, spröda och bredbandiga halvledarmaterial, inklusive kisel (Si), kiselkarbid (SiC), galliumnitrid (GaN), diamant, LTCC-kolkeramiska substrat, fotovoltaiska kristaller och andra avancerade material. Den är idealisk för applikationer som kräver minimal termisk skada och hög ytkvalitet.

2. Hur förbättrar mikrojetlasertekniken tillverkningen av halvledarwafers?
Genom att kombinera en submikron vattenstråle med en laserstråle uppnår tekniken submikron noggrannhet samtidigt som värmepåverkade zoner, kontaminering och kantbrott minimeras. Den ersätter traditionella mekaniska blad för tärning, borrning och mikrostrukturering, vilket förbättrar utbytet och minskar materialspillet.

3. Vilka tillämpningar är mikrofluidisk laserutrustning bäst lämpad för?
Denna utrustning används i stor utsträckning i:

• Wafer-dicing och stealth-dicing av ultratunna wafers (<50 μm)
• TSV-borrning (Through-Silicon Via) och mikrohålsarrayer för 3D-IC:er och kraftförsörjningsenheter
• Avancerad paketering, t.ex. RDL-fönsteröppning, paketering på wafernivå (Fan-Out WLP) och gateetsning/laserglödgning för GaN- och SiC-halvledare