2.2 激光劃片
激光劃技術是生產(chan) 集成電路的關(guan) 鍵技術,其劃線細、精度高(線寬為(wei) 15~25μm,槽深5~200μm)、加工速度快(可達200mm/s),成品率達99.5%以上。集成電路生產(chan) 過程中,在一塊基片上要製備上千個(ge) 電路,在封裝前要把它們(men) 分割成單個(ge) 管芯。傳(chuan) 統的方法是用金剛石砂輪切割,矽片表麵因受機械力而產(chan) 生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片,把激光束聚焦在矽片表麵,產(chan) 生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調節脈衝(chong) 重疊量可精確控製刻槽深度,使矽片很容易沿溝槽整齊斷開,也可進行多次割劃而直接切開。由於(yu) 激光被聚焦成極小的光斑,熱影響區極小,切劃50μm深的溝槽時,在溝槽邊25μm的地方溫升不會(hui) 影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工,矽片不會(hui) 受機械力而產(chan) 生裂紋。因此可以達到提高矽片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用於(yu) 單晶矽、多晶矽、非晶矽太陽能電池的劃片以及矽、鍺、砷化稼和其他半導體(ti) 襯底材料的劃片與(yu) 切割。
2.3 激光精密焊接
激光焊接是用激光束照射材料使之熔化而不汽化,在冷卻後成為(wei) 一塊連續的固體(ti) 結構。焊接速度快、深度/寬度比高、工件變形小;不受電磁場影響,激光在室溫、真空、空氣及某種氣體(ti) 環境中均能施焊,並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接;可焊接難熔材料如欽、石英等,並能對異性材料施焊;可進行微型焊接;可對難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性;激光束易實現光束按時間與(yu) 空間分光,能進行多光束同時加工及多工位加工,為(wei) 更精密的焊接提供了條件。電子元器件製造過程中需要點焊、密封焊、疊焊,由於(yu) 元器件不斷向小型化發展,要求焊點小、焊接強度高、焊接時對周圍熱影響區小。傳(chuan) 統的焊接工藝難以滿足需要,而激光焊接可以實現。顯像管電子槍組裝采用激光點焊工藝後,質量大大提高,目前彩色顯像管生產(chan) 線幾乎都裝備了脈衝(chong) 激光點焊機。計算機鍵盤的字鍵簧片采用激光點焊工藝可使擊打壽命超過2千萬(wan) 次。小型航空繼電器采用激光密封焊工藝後,其泄露率降低。光通訊中有許多同軸器件,如光隔離器、光纖耦合器等,為(wei) 了保證光信號衰減小於(yu) 0.1db,要求在焊接時器件的圓周畸變量小於(yu) 1μm,中心偏移量小於(yu) 0.2μm。因此必須采用沿圓周多點同步焊接,激光很容易經過分束後通過光纖傳(chuan) 輸實現多點同步加工,能量可精密控製,解決(jue) 了傳(chuan) 統加工方法難以解決(jue) 的問題。
2.4 激光精細打孔
激光打孔技術的原理簡單,做法方便,利用激光的相幹性,用光學係統把它聚焦成很微小的光點(直徑小於(yu) 1微米),這相當於(yu) “微型鑽頭”。其次,激光在聚焦的焦點上的激光能量密度很高,普通激光器產(chan) 生的能量可達109J/cm2,足以在材料上留下小孔。打出的小孔孔壁規整,沒有什麽(me) 毛刺。質量不僅(jin) 非常好,特別是在打大量同樣的小孔時,還能保證多個(ge) 小孔的尺寸形狀統一,而且鑽孔速度快,生產(chan) 效率高。微電子電路集成度不斷提高,為(wei) 了提高電路板布線密度,要使用多層印刷電路板,在板上鑽成千上萬(wan) 個(ge) 小孔,層間互連的微通道技術顯露出越來越高的重要性。通道的直徑一般為(wei) 0.025~0.25mm,用傳(chuan) 統的機械鑽孔或衝(chong) 孔工藝不僅(jin) 價(jia) 格昂貴,難以保證質量,更不可能加工盲孔。用激光不但可以加工出高質量的小孔和盲孔,而且可以加工任意形狀的孔或進行電路板外形輪廓切割。全固化的紫外波段激光器,可在計算機控製下通過掃描振鏡係統對電路板進行鑽孔、刻線或切割等精細加工,在50μm厚的聚酞亞(ya) 胺薄膜上打直徑30μm的孔,每秒可以打約250個(ge) 孔。
2.5 激光打標
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從(cong) 而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩(liang) 種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表麵而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標係統。激光束經二維光學掃描振鏡反射後經平場光學鏡頭聚焦到工件表麵,在計算機控製下按設定的軌跡使材料汽化,可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從(cong) 毫米到微米量級,激光標記是永久性的,不易磨損,這對產(chan) 品的防偽(wei) 有特殊的意義(yi) 。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。近年來紫外波段激光技術發展很快,由於(yu) 材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷,打破或削弱分子間的結合鍵,從(cong) 而實現剝蝕加工,加工邊緣十分齊整,因此在激光標記技術中異軍(jun) 突起,尤其受到微電子行業(ye) 的重視。準分子激光打標是近年來發展起來的一項新技術,可實現亞(ya) 微米打標,已廣泛用於(yu) 微電子領域。#p#分頁標題#e#
另外,激光冗餘(yu) 修正、激光修補、激光精細切割、激光輔助清洗等技術也在電子工業(ye) 中得到深人廣泛的應用。隨著激光器性能的改善和新型激光器的出現,激光技術在電子工業(ye) 某些方麵的應用,已經成為(wei) 許多其他工藝所無法取代的關(guan) 鍵性技術,為(wei) 電子工業(ye) 的發展展現出令人鼓舞的前景。
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