อุปกรณ์เลเซอร์ไมโครฟลูอิดิกใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ไมโครเจ็ทขั้นสูงเพื่อให้การประมวลผลที่มีความแม่นยำสูงและเกิดความเสียหายจากความร้อนต่ำสำหรับแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์และวัสดุอื่น ๆ ที่แข็ง เปราะ หรือมีช่องว่างพลังงานกว้างโดยการผสานรวมน้ำเจ็ทขนาดต่ำกว่าไมครอนกับลำแสงเลเซอร์ ระบบจะนำพลังงานเลเซอร์ไปยังผิวชิ้นงานได้อย่างแม่นยำ ขณะที่น้ำไหลผ่านอย่างต่อเนื่องเพื่อทำความเย็นและกำจัดเศษวัสดุ เทคโนโลยีนี้สามารถแก้ไขปัญหาที่พบได้บ่อยในกระบวนการเลเซอร์และกลไกแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงความเสียหายจากความร้อน รอยแตกขนาดเล็ก การปนเปื้อน การบิดเบี้ยว และการเสียรูปทรง.
คุณสมบัติเด่น
- ประเภทเลเซอร์: เลเซอร์ Nd:YAG แบบโซลิดสเตตปั๊มไดโอด, ความยาวคลื่น 532/1064 นาโนเมตร, ความกว้างพัลส์เป็นไมโครวินาที/นาโนวินาที, กำลังเฉลี่ย 10–200 วัตต์
- ระบบน้ำแรงดันสูง น้ำแรงดันต่ำ, น้ำปราศจากไอออน, น้ำกรอง; ไมโครเจ็ทชนิดละเอียดมากใช้เพียง 1 ลิตรต่อชั่วโมงที่ 300 บาร์, แรงดันน้อยมาก (<0.1 นิวตัน)
- หัวฉีด: แซฟไฟร์หรือเพชร, เส้นผ่านศูนย์กลาง 30–150 μm สำหรับการนำทางด้วยเลเซอร์ที่แม่นยำ
- ระบบเสริม ปั๊มแรงดันสูงและหน่วยบำบัดน้ำช่วยให้มั่นใจในประสิทธิภาพของเจ็ทที่เสถียร
- ความแม่นยำ: ความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง ±5 ไมโครเมตร, ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งซ้ำ ±2 ไมโครเมตร
- ความสามารถในการประมวลผล: ความหยาบผิว Ra ≤1.2–1.6 μm, ความเร็วตัดเชิงเส้น ≥50 mm/s, ความเร็วเปิด ≥1.25 mm/s, การตัดรอบวง ≥6 mm/s
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
| ข้อกำหนด | ตัวเลือกที่ 1 | ตัวเลือกที่ 2 |
|---|---|---|
| ปริมาตรของเคาน์เตอร์ท็อป (มิลลิเมตร) | 300×300×150 | 400×400×200 |
| แกนเชิงเส้น XY | มอเตอร์เชิงเส้น | มอเตอร์เชิงเส้น |
| แกนเชิงเส้น Z | 150 | 200 |
| ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง (ไมโครเมตร) | ±5 | ±5 |
| ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งซ้ำ (ไมโครเมตร) | ±2 | ±2 |
| การเร่ง (G) | 1 | 0.29 |
| การควบคุมเชิงตัวเลข | 3 แกน / 3+1 / 3+2 แกน | 3 แกน / 3+1 / 3+2 แกน |
| ความยาวคลื่น (นาโนเมตร) | 532/1064 | 532/1064 |
| กำลังไฟฟ้าที่กำหนด (วัตต์) | 50/100/200 | 50/100/200 |
| แรงดันน้ำเจ็ท (บาร์) | 50–100 | 50–600 |
| ขนาดหัวฉีด (ไมโครเมตร) | 30–150 | 30–150 |
| ขนาดเครื่อง (มม.) | 1445×1944×2260 | 1700×1500×2120 |
| น้ำหนัก (ตัน) | 2.5 | 3 |
การประยุกต์ใช้
- การตัดและแบ่งเวเฟอร์
- วัสดุ: ซิลิคอน (Si), ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC), แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และเวเฟอร์ชนิดแข็ง/เปราะอื่นๆ
- ข้อดี: แทนที่ใบมีดเพชรแบบดั้งเดิม ลดการแตกของขอบ (20 μm) เพิ่มความเร็วในการตัดได้ถึง 30% สามารถตัดแบบเงียบสำหรับเวเฟอร์บางพิเศษ (<50 μm)
- การเจาะชิปและการประมวลผลรูขนาดเล็ก
- การใช้งาน: การเจาะผ่านซิลิกอน (Through-silicon via - TSV), การจัดเรียงรูขนาดเล็กสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า
- คุณสมบัติ: ขนาดรูเปิด 10–200 μm, อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างสูงสุด 10:1, ความหยาบผิว Ra <0.5 μm
- บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง
- การใช้งาน: การเปิดหน้าต่าง RDL, การบรรจุในระดับเวเฟอร์ (Fan-Out WLP)
- ประโยชน์: หลีกเลี่ยงความเครียดทางกล, ปรับปรุงผลผลิตให้มากกว่า >99.5%
- การประมวลผลสารกึ่งตัวนำเชิงประกอบ
- วัสดุ: GaN, SiC และสารกึ่งตัวนำที่มีช่องว่างพลังงานกว้างชนิดอื่น ๆ
- คุณสมบัติ: การกัดร่องประตู, การอบอ่อนด้วยเลเซอร์, การควบคุมพลังงานอย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการสลายตัวทางความร้อน
- การซ่อมแซมข้อบกพร่องและการปรับแต่งให้ละเอียด
- การใช้งาน: การหลอมด้วยเลเซอร์สำหรับวงจรความจำ, การปรับแต่งอาร์เรย์เลนส์ไมโครสำหรับเซ็นเซอร์ออปติคอล
- ความแม่นยำ: การควบคุมพลังงาน ±1%, ความผิดพลาดในการจัดตำแหน่งซ่อมแซม <0.1 μm
ไฮไลท์และข้อได้เปรียบ
- การแปรรูปที่เย็น สะอาด และควบคุมได้ ช่วยลดความเสียหายจากความร้อน รอยแตกขนาดเล็ก และการบิดเบี้ยว
- หัวฉีดน้ำแรงดันสูงพิเศษช่วยให้การนำทางด้วยเลเซอร์แม่นยำและกำจัดเศษวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็ง เปราะ และโปร่งใส เช่น SiC, GaN, เพชร, LTCC และผลึกโฟโตโวลตาอิก
- เข้ากันได้กับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง การบรรจุขั้นสูง ชิ้นส่วนอากาศยาน และไมโครอิเล็กทรอนิกส์
- เพิ่มผลผลิต ลดของเสีย และรักษาคุณสมบัติของวัสดุ
การรับรองและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
- เป็นไปตามมาตรฐาน RoHS
- ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการความแม่นยำสูง
- รองรับการประมวลผลที่สามารถทำซ้ำได้ ทำซ้ำได้ และอัตโนมัติ
คำถามที่พบบ่อย
1. วัสดุประเภทใดบ้างที่สามารถประมวลผลได้ด้วยอุปกรณ์เลเซอร์ไมโครฟลูอิดิก?
เทคโนโลยีเลเซอร์ไมโครฟลูอิดิกสามารถประมวลผลวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แข็ง เปราะ และมีช่องว่างพลังงานกว้างได้อย่างแม่นยำ รวมถึงซิลิคอน (Si), ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC), แกลเลียมไนไตรด์ (GaN), เพชร, วัสดุรองรับคาร์บอนเซรามิก LTCC, ผลึกโฟโตโวลตาอิก และวัสดุขั้นสูงอื่น ๆ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเสียหายจากความร้อนน้อยที่สุดและคุณภาพพื้นผิวสูง.
2. เทคโนโลยีเลเซอร์ไมโครเจ็ทช่วยปรับปรุงการผลิตแผ่นเวเฟอร์สารกึ่งตัวนำได้อย่างไร?
โดยการผสานรวมน้ำเจ็ทขนาดต่ำกว่าไมครอนกับลำแสงเลเซอร์ เทคโนโลยีนี้สามารถให้ความแม่นยำระดับต่ำกว่าไมครอนได้ในขณะที่ลดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน การปนเปื้อน และการแตกหักของขอบได้อย่างมีนัยสำคัญ มันสามารถทดแทนใบมีดกลไกแบบดั้งเดิมสำหรับการตัดเป็นชิ้น การเจาะ และการสร้างโครงสร้างขนาดเล็ก ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตและลดการสูญเสียวัสดุ.
3. อุปกรณ์เลเซอร์ไมโครฟลูอิดิกเหมาะสำหรับการใช้งานใดมากที่สุด?
อุปกรณ์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
- การตัดเวเฟอร์และการตัดเวเฟอร์แบบลับของเวเฟอร์บางพิเศษ (<50 μm)
- การเจาะผ่านซิลิกอน (Through-silicon via: TSV) และการจัดเรียงรูขนาดเล็กสำหรับวงจรรวมสามมิติ (3D ICs) และอุปกรณ์ไฟฟ้า
- บรรจุภัณฑ์ขั้นสูง เช่น การเปิดหน้าต่าง RDL, การบรรจุระดับเวเฟอร์ (Fan-Out WLP), และการกัด/การอบด้วยเลเซอร์สำหรับเกตของสารกึ่งตัวนำ GaN และ SiC
รีวิว
ยังไม่มีบทวิจารณ์