Šiuolaikinėje mikroelektronikoje ir tikslumo gamyboje silicio plokštelės ir deimantų plakiruoti vario lakštai yra plačiai naudojami dėl jų unikalių fizinių ir cheminių savybių. Silicio plokštelės, kaip pagrindinė puslaidininkių prietaisų medžiaga, turi gerą elektrinį laidumą ir šiluminį stabilumą; Nors deimantiniai vario plakiruoti laminatai sujungia didelį deimanto kietumą su geru vario elektriniu laidumu ir šilumos laidumu ir yra plačiai naudojami didelio našumo šilumos kriauklėse ir elektroniniuose pakuotėse. Tačiau dėl didelio šių medžiagų kietumo ir griežtų apdirbimo tikslumo reikalavimų tradiciniai apdirbimo metodai susiduria su daugybe iššūkių. Šiame darbe aptarsime šių dviejų medžiagų savybes ir jų tradicinių apdirbimo metodų apribojimus ir pristatysime, kaip lazerio apdorojimo technologija, naudojant pritaikytą kietosios medžiagos pjovimo įrangą, kartu su koaksialinėmis pūtimo sistemomis, gali įveikti šiuos iššūkius.
Medžiagos savybės ir tradiciniai apdorojimo sunkumai
Silicio plokštelės: skirtingo storio silicio plokštelės apdorojimo metu pasižymi skirtingomis savybėmis. Plonos silicio plokštelės yra trapios ir lengvai deformuojamos, o storos silicio plokštelės yra sunkesnės ir turi didesnius reikalavimus dėl paviršiaus lygumo.
1 paveikslas
Deimantinis vamzdis, plakiruotas vaflis: deimantų dalelių ir vario matricos kompozicija, derinant didelį deimanto kietumą ir gerą vario elektrinį bei šiluminį laidumą. Dėl ypač didelio kietumo ir sudėtingos struktūros sunku suvokti aukštos kokybės pjaustymą ir gręžimą tradiciniais perdirbimo metodais.
2 pav. Deimantų plakiruoto vario lakšto pavyzdys
Tradiciniai apdorojimo metodai, tokie kaip mechaninis pjaustymas ir gręžimas, turi šias problemas:
1. Krašto pažeidimas: mechaninis įtempis sukelia kraštų lūžimą, turintį įtakos vėlesniam procesui.
2. Mažas apdorojimo efektyvumas: Sunku patenkinti masinės gamybos poreikius.
3. Prastas pritaikomumas: prastos ypač plonos ar sudėtingos formos produktų apdorojimo rezultatai.
Lazerio apdorojimo pranašumai
Lazerio apdorojimo technologija, veikianti nekontaktiniu veikimu, didelio tikslumo padėties nustatymo galimybėmis ir lankstumu silicio plokštelių apdorojimo ir deimantinio vario apklijuoto lapo apdorojimui, pateikiamas naujas sprendimas:
1. Aukštas tikslumas: tiksliai kontroliuodamas lazerio pluošto energijos pasiskirstymą, jis gali suvokti mikrono ar net nanometrų lygio plotą.
2. Sumažinta medžiagų žala: Lazerio apdorojimas žymiai sumažina poveikį aplinkinėms medžiagoms ir apsaugo struktūrinį vientisumą.
3. Padidinkite produktyvumą: labai automatizuotos lazerio sistemos palaiko nuolatinius veikimo režimus, dramatiškai sumažindami apdorojimo ciklus.
4. Patobulintas pritaikomumas: nesvarbu, ar tai ploni, ar stori silicio plokštelės, ar sudėtingi deimantiniai plakiruoti vario lakštai, lazeris gali lanksčiai sureguliuoti savo parametrus, kad atitiktų platų apdorojimo poreikių diapazoną.
Be to, pritaikytos lazerinių pjovimo įrangos naudojimas kietoms medžiagoms kartu su koaksialine oro pūtimo sistema gali užtikrinti proceso kokybę, tuo pačiu dar labiau pagerinant efektyvumą. Koaksialinis oro pūtimas ne tik padeda vėsinti efekto plotą, bet ir veiksmingai pašalina pagamintas šiukšles, išlaikant apdorojimo aplinką švarią ir užtikrinant sklandesnį procesą.
3 pav. Silicio plokštelės pjaustymo ir pjovimo veidas
4 pav. Apskritų vaflių pjaustymas
5 pav. Deimantų plakiruoto vario vaflio pjovimo galo paviršiaus topografija
Apibendrinant galima pasakyti, kad silicio vafliams ir deimantų vario apvalkalams, tokiems kaip didelio kietumo medžiagos, lazerinio apdorojimo technologijos naudojimas naudojant pažangią pagalbinę įrangą gali ne tik išspręsti daugybę tradicinio metodo problemų, bet ir žymiai pagerinti gamybos efektyvumą, atsižvelgiant į produkto kokybės užtikrinimą. Tęstiniam pažangai ir tobulinant susijusias technologijas, lazerinio apdorojimas vaidins svarbų vaidmenį daugiau sričių, skatinant mikroelektronikos ir tikslumo gamybos technologijos plėtrą.
