Warum Mikroelektronik-Verarbeitungsanwendungen von RFH-UV-Lasern profitieren

Warum Mikroelektronik-Verarbeitungsanwendungen von RFH-UV-Lasern profitieren

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Ultraviolette Laser treiben ein breites Spektrum der industriellen Fertigung an, insbesondere in der Mikroelektronik und der Displayherstellung. Denn UV-Licht hat einzigartige Eigenschaften, die eine Mikrobearbeitung und andere Strukturierung von Teilen mit größerer Präzision und weniger thermischen Schäden ermöglichen.

Nanosekunden-UV-Laser von RFH sind Kämpfer für die Mikroelektronikbearbeitung

Es gibt drei Gründe, warum UV-Laser dies können. Erstens absorbiert fast alles – Kunststoffe, organische Materialien, Metalle und Halbleiter – UV-Licht stark. Somit behandelt die Laserenergie effektiv das Material, nicht nur direkt durch es hindurch. Dadurch eignen sich UV-Laser auch besonders gut zur Bearbeitung von Verbund- und Mehrschichtmaterialien, die zunehmend in der Mikroelektronik und anderen Industrien eingesetzt werden.

Zweitens führt die hohe Absorption auch dazu, dass der UV-Laser nicht tief in das Material eindringt, wodurch die Größe der sogenannten „Hitzeeinflusszone“ effektiv reduziert wird. Bereiche um lasererzeugte Merkmale (Schnitte, Löcher usw.), die durch den Laser beschädigt oder verändert werden können.

Drittens kann UV-Licht besser fokussiert werden als längerwelliges sichtbares oder infrarotes (IR) Licht. Das bedeutet, dass UV-Laser kleinere Löcher oder schmalere Schnitte erzeugen können.

Nanosekundenlaser trifft „Sweet Spot“

Diodengepumpte Festkörperlaser mit Pulsbreite im Nanosekundenbereich sind die beliebtesten industriellen UV-Lichtquellen, da sie für die meisten Hersteller den "Sweet Spot" darstellen. Sie sind wirtschaftlich attraktiv (in Dollar pro Watt), arbeiten typischerweise mit relativ hohen Impulswiederholungsraten und haben auch eine ziemlich hohe Ausgangsleistung. Dies ermöglicht eine kostengünstige Produktion mit hohem Durchsatz.

Die Hersteller haben jedoch versucht, ihre Prozesse weiter zu verbessern und die Kosten zu senken. Bei Laserquellen bedeutet dies in der Regel eine höhere Ausgangsleistung, da dies in der Regel den Prozessdurchsatz erhöht.

Beschreiben Sie die Eigenschaften des UV-Lasers RFH 355 nm in der mikroelektronischen Verarbeitungsindustrie

Es gibt nur ein kleines Problem, dies mit Festkörper-UV-Lasern zu tun. (Eigentlich sind es viele, aber wir reden hier nur von einem!) Das liegt daran, dass Festkörperlaser infrarotes (IR) Licht aussenden. Daher wird im Inneren des Lasers ein Kristall zur Erzeugung der dritten Harmonischen (THG) verwendet, um Infrarotlicht in ultraviolettes Licht umzuwandeln.

Aber denken Sie daran, wie gut die meisten Materialien UV-Licht absorbieren? Dies bedeutet, dass es schwierig ist, zu vermeiden, dass zumindest ein Teil der Laserenergie im THG-Kristall absorbiert wird. Und da sich der THG-Kristall im Inneren des Lasers befindet, ist er viel UV-Licht ausgesetzt.

RFH gepulster Nanosekunden-UV-Laser

Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, einen Mechanismus in den Laser einzubauen, der den THG-Kristall physisch periodisch bewegt. Die Idee ist, den Fokus des Laserstrahls im Kristall immer wieder zu verändern, bevor er an einer bestimmten Stelle katastrophal versagt.

Diese Methode funktioniert gut. Aber offensichtlich fügt es dem Laser Kosten und Komplexität hinzu. Darüber hinaus gibt es jedes Mal, wenn der Kristall an eine neue Position bewegt wird, geringfügige Änderungen der Ausgangsleistung und anderer Strahlparameter, die den Prozess und damit die Teilequalität beeinflussen.

Ein anderer Ansatz besteht darin, das Problem vollständig zu ignorieren und den THG-Kristall an einem Punkt zu halten, bis der Laser weg ist. Dadurch wird der Laserkopf billiger, was eine gute Idee ist, solange Sie eine geringe Laserzuverlässigkeit, eine schlechte Ausgabekonsistenz oder eine kurze Lebensdauer (<3000 Stunden) nicht stören.