In modernen Mikroelektronik- und Präzisionsherstellung werden Siliziumwafer und Diamant -Kupferblätter aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften häufig verwendet. Siliziumwafer als Grundmaterial für Halbleitergeräte haben eine gute elektrische Leitfähigkeit und thermische Stabilität. Während diamantkupferbekleidete Laminate die hohe Diamanthärte mit der guten elektrischen Leitfähigkeit und thermischen Leitfähigkeit von Kupfer kombinieren und in Hochleistungs-Kühlkörper und elektronischen Paketen häufig eingesetzt werden. Die hohe Härte dieser Materialien und die strengen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit machen jedoch traditionelle Bearbeitungsmethoden zu vielen Herausforderungen. In diesem Artikel werden wir die Eigenschaften dieser beiden Materialien und die Einschränkungen ihrer herkömmlichen Bearbeitungsmethoden diskutieren und vorstellen, wie die Laserverarbeitungstechnologie mit maßgeschneidertem Hartmaterial -Laserschneidgerät in Kombination mit koaxialen Blasensystemen diese Herausforderungen überwinden kann.
Materialeigenschaften und traditionelle Verarbeitungsschwierigkeiten
Siliziumwafer: Siliziumwafer unterschiedlicher Dicke weisen während der Verarbeitung unterschiedliche Eigenschaften auf. Dünne Siliziumwafer sind zerbrechlich und leicht deformiert, während dicke Siliziumwafer schwieriger sind und höhere Anforderungen an die Oberflächenflatheit haben.
Abbildung 1 Laserverarbeitung und Oberflächenmorphologie von Siliziumwafern
Diamond-Kopier-Kleidungswafer: Verbund von Diamantpartikeln und Kupfermatrix, die die hohe Härte von Diamanten und die gute elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer kombiniert. Seine extrem hohe Härte und komplexe Struktur machen es schwierig, ein qualitativ hochwertiges Schneiden und Bohrungen durch traditionelle Verarbeitungsmethoden zu realisieren.
Abb. 2 Probe des Diamanten -Kupferblatts
Traditionelle Verarbeitungsmethoden wie mechanisches Schneiden und Bohrungen haben die folgenden Probleme:
1. Randschäden: Mechanische Spannung führt zu einem Kantenbruch, der den nachfolgenden Prozess beeinflusst.
2. Niedrige Verarbeitungseffizienz: Es ist schwierig, die Bedürfnisse der Massenproduktion zu erfüllen.
3. Schlechte Anpassungsfähigkeit: Schlechte Verarbeitungsergebnisse für ultra-dünne oder komplexe Formprodukte.
Die Vorteile der Laserverarbeitung
Die Laserverarbeitungstechnologie mit ihrem Nichtkontaktbetrieb, der Positionierungsfunktionen und der Flexibilität für die Verarbeitung von Siliziumwafern und kupferverkleidetem Diamant-Kupferblatt bietet eine neue Lösung:
1. hoher Genauigkeit: Durch die präzise Kontrolle der Energieverteilung des Laserstrahls kann die Feinverarbeitung von Mikron oder sogar Nanometerspiegel realisieren.
2. Reduziertes Materialschäden: Die Laserverarbeitung verringert die Auswirkungen auf die umgebenden Materialien erheblich und schützt die strukturelle Integrität.
3. Erhöhen Sie die Produktivität: Hoch automatisierte Lasersysteme unterstützen kontinuierliche Betriebsmodi und reduzieren die Verarbeitungszyklen drastisch.
4. Verbesserte Anpassungsfähigkeit: Ob für dünne oder dicke Siliziumwafer oder für komplexe Diamantkupferblätter kann der Laser seine Parameter flexibel an einen breiten Bereich der Verarbeitungsanforderungen einstellen.
Darüber hinaus kann die Verwendung von maßgeschneidertem Laserschneidgerät für harte Materialien in Kombination mit Koaxialluftblassystem die Qualität des Prozesses sicherstellen und gleichzeitig die Effizienz weiter verbessern. Koaxiales Luftblasen hilft nicht nur, den Wirkungsbereich abzukühlen, sondern beseitigt auch die generierten Trümmer, wodurch die Verarbeitungsumgebung sauber bleibt und einen reibungsloseren Prozess gewährleistet.
Abb. 3 quadratische Schneid- und Schnittfläche von Siliziumwafer
Abb. 4 kreisförmige Heuchenschneid- und Quadrat -Array -Schneiden
Abb. 5 Topographie der Schneidendoberfläche von Diamant -gekleidetem Kupferwafer
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung von Laserverarbeitungstechnologie mit fortschrittlicher Hilfsgeräte bei Siliziumwafern und Kupferverkleidungen mit hoher Härte nicht nur die vielen Probleme lösen kann, die in der traditionellen Methode vorliegen, sondern auch die Produktionseffizienz unter der Voraussetzung der Gewährleistung der Produktqualität erheblich verbessern. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt und der Verbesserung verwandter Technologien wird die Laserverarbeitung in mehr Bereichen eine wichtige Rolle spielen und die Entwicklung der Mikroelektronik- und Präzisionsherstellungstechnologie fördern.
