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2017年11月27日

壊れやすい材料の新しいレーザー技術

コスト、品質、歩留まりは、半導体および太陽光発電製造業にとって重要な成功要因です。その中で重要な加工方法は、ダイをウェハに分離するために異なる切断プロセスを使用する必要があるため、または太陽電池を半電池にする必要があるため、切断である。しかしながら、従来の機械的またはレーザベースの切断技術は、材料の除去または刃先での材料の損傷による粒子形成のような多少の欠点を有する。

この場合、シリコン(Si)、シリコンカーバイド(SiC)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ化ガリウム(GaAs)などの半導体材料を分離するために、TLS-ダイシングは高速で清潔で使いやすく、効果的な代替ソリューション。アプリケーションに応じて、最初のスクライビングプロセスから始めて、材料は、注意深く計算されたエネルギーに従って高出力レーザー加熱されます。材料が加熱されて膨張し、加熱ゾーン内の圧力が上昇し、加熱ゾーン周辺の引張応力も増加する。レーザー加熱の直後に、非常に少量の脱イオン水を噴霧して冷却する(10ml /分未満)。これにより、第1のゾーンの近くに第2の冷却ゾーンが形成され、接線引張応力モードが生じる。 2つの応力モードの重なり合った領域に発生した引張り応力は、材料に亀裂を生じさせ、亀裂先端部を材料を通して案内する。

伝統的な切断技術と比較して、熱レーザービーム分離技術は、高速分離速度、非常に滑らかな側壁、亀裂および微小亀裂なし、優れた曲げ強度、工具摩耗および材料消費などの多くの利点を示す。このプロセスは、2つのレーザ源、すなわち、最初のスクライビングのためのガウスビーム短パルススクライビングレーザ(532nmまたは近赤外波長レーザ)および別の緑色レーザポインタの切断を使用する。切削レーザーは200Wの連続波レーザーと近赤外波長を可能にします。熱レーザービーム分離技術は非切削切断プロセスであり、プロセス自体がほとんど粒子を生成しない。

従来の切断技術は、処理速度および切断品質に関していくつかの欠点を有する。例えば、機械的切断はゆっくりと行われ、ブレードは大きく摩耗し、コストがかかる。さらに、ソーイングは、ウェハの縁部および剥離に欠けを引き起こす傾向がある。対照的に、レーザアブレーションは著しい熱影響部を生成し、エッジ品質が悪くなり、マイクロクラックが形成される。同時に、レーザアブレーションレートは非常に低く、単一ウェーハのシンギュレーションを完了するために複数回のアブレーションが必要です。上記の加工方法と比較して、熱レーザービーム分離技術は、300mm / sの分離距離でSiCウエハの厚さを完成させることができるワンタイムプロセスである。さらに、フロントエンドカットトラック上の金属構造、ウェハ上のポリイミド、および裏面金属は、剥離または熱効果なしで、両方とも首尾よく分離される。

一般に、熱放射レーザポインタの分離は、半導体および太陽光発電産業で使用される脆弱な半導体材料をセグメント化するための全く新しい、効率的な方法である。これは、高収率、低コスト、高品質のパーティション化の利点を提供します。このプロセスの供給速度は、用途に応じて300mm / s~500mm / sの間である。

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http://www.ugeek.club/members/profile/25/blog-view/research-on-laser-cooling-solid-materials_200.html

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タグ :技術

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