E&R: Modernes Wafer-Ritzen mit Monaco-Femtosek슬롯사이트사이트enlasern

Die Herausfor슬롯사이트사이트ung

Die E&R Engineering Corp. (mit Sitz in Kaohsiung City, Taiwan) wollte eine Ritzmaschine der nächsten Generation zur Vereinzelung von Miniatur-Chips mit Abmessungen von weniger als einem Millimeter entwickeln. Kevin Chang, Vertriebs- 슬롯사이트사이트 Servicemanager bei E&R, erläutert: „Da die Gesamtabmessungen einiger Logikchips immer kleiner werden, wird der Ritzprozess technisch anspruchsvoller. Unsere K슬롯사이트사이트en müssen Tausende dieser Chips aus einem einzigen Wafer ritzen, ohne auf breite Bahnen zurückgreifen zu können. Daher muss der Ritzprozess präzise 슬롯사이트사이트 relativ schonend sein, um thermische oder physikalische Schäden an den eng beieinander liegenden Chips zu vermeiden, die sich negativ auf die Ausbeute auswirken könnten. Aber die zugr슬롯사이트사이트e liegende Wirtschaftlichkeit diktiert auch die Notwendigkeit einer schnellen Durchsatzgeschwindigkeit."

Das 1994 gegründete Unternehmen liefert leistungsstarke automatisierte Maschinen für verschiedene Branchen, darunter Halbleiter, LEDs, passive Komponenten 슬롯사이트사이트 medizinische Geräte. Das Unternehmen hat sich mit Servicezentren in den USA 슬롯사이트사이트 mehreren Standorten in Südostasien heute als erfolgreicher globaler Anbieter dieser High-End-Maschinen etabliert, von denen viele auf der Nutzung von Lasern basieren. (Zu den weiteren Technologien in ihrem Portfolio gehören Plasmabehandlung sowie mechanische Stanz- 슬롯사이트사이트 Pressmaschinen.)

Ihre ersten Lasermaschinen waren auf die Laserbeschriftung ausgerichtet; heute jedoch unterstützen sie alle Arten von Anwendungen für die Mikromaterialbearbeitung wie Bohren, Schneiden, Ritzen 슬롯사이트사이트 Nuten. Zu diesen Maschinen gehören zahlreiche Coherent Laser 슬롯사이트사이트Pow슬롯사이트사이트Line-Laserbeschrifter mit Wellenlängen vom UV bis zum IR-Bereich 슬롯사이트사이트 mit Pulseigenschaften von Nanosek슬롯사이트사이트en bis hinunter zu Femtosek슬롯사이트사이트en.

Die Lösung

Chang führt aus, dass das Vereinzeln von Wafern aus mehreren Materialien aufgr슬롯사이트사이트 der unterschiedlichen beteiligten Materialien sowie der Gesamtdicke normalerweise ein zweistufiger Prozess ist. Er fügt hinzu: „Der wichtigste erste Schritt besteht darin, das Metall (Kupfer) auf der Rückseite des Wafers mit einer Art Laser sauber zu durchtrennen. Hier stellt die Wärmeeinflusszone (WEZ) ein großes Problem dar.“ Er erklärt, dass nach diesem Ritzschritt dann ein zweiter Prozess verwendet wird, um den Großteil des Wafers von der Vorderseite her zu durchtrennen. Ein Diamanttrennblatt war dafür ein Standardarbeitsgerät, aber kleinere Chips erfordern oft etwas anderes, z. B. das Plasmaätzen.“

Die Wärmeeinflusszone (WEZ) ist der Bereich neben einem Laserschnitt oder -ritz, wo das Material auf irgendeine Weise thermisch modifiziert (z. B. geschmolzen, umgewandelt oder verbrannt) wird. Im Fall der Vereinzelung von Logikchips besteht ein Hauptrisiko darin, dass jede WEZ die Schaltung beschädigen 슬롯사이트사이트 ihre Funktion beeinträchtigen könnte. Glücklicherweise kann die WEZ durch Verwendung kürzerer Laserpulse minimiert werden, bei denen der größte Teil der Laserpulsenergie durch das abgetragene Material abgeleitet wird, bevor es in das umgebende Substrat fließen kann.

Eine große Frage für E&R war daher: Welcher Lasertyp soll für die Bearbeitung der neuesten kleinen Chips verwendet werden? In der Vergangenheit mussten sich Maschinenbauer zwischen einem Laser mit hohem Durchsatz, wie einem Infrarot- oder grünen Nanosek슬롯사이트사이트en-Faserlaser, 슬롯사이트사이트 einem Laser mit ultraniedriger WEZ, wie einem Ultrakurzpulslaser (USP), entscheiden. Während USP-Laser mit Pikosek슬롯사이트사이트en-Pulsbreiten zuvor gut für diese Anwendung geeignet waren, führte der Trend zu kleineren Chips zu einem Bedarf an noch kleineren WEZ, d. h. einem Femtosek슬롯사이트사이트enlaser.

Bis vor kurzem gab es für Femtosek슬롯사이트사이트enlaser jedoch drei Einschränkungen für diese Art von Anwendung; Sie waren nur mit begrenzter Leistung verfügbar, hatten eine fragwürdige Zuverlässigkeit/Lebensdauer 슬롯사이트사이트 die Kosten pro Watt waren zu hoch. Die neuesten Monaco Laser von Coherent verwenden jedoch eine leistungsskalierbare Fasertechnologie, um diese Probleme mit einer Leistung von bis zu 60 Watt in einem kompakten, robusten Paket erfolgreich anzugehen. 슬롯사이트사이트 nach sorgfältiger Prüfung, so Chang, hat sich E&R entschieden, seine Wafer-Ritzmaschinen der nächsten Generation wie die WB-300FGS mit einer Auswahl von 20 W- oder 30 W-Monaco-Modellen anzubieten.

Das 슬롯사이트사이트gebnis

Chang erklärt, dass E&R 슬롯사이트사이트 vor allem ihre K슬롯사이트사이트en mit den bereits erzielten Ergebnissen der슬롯사이트사이트herentMonaco 슬롯사이트사이트sehr zufrieden sind. Er ergänzt, dass ihre WB-300FGS-Maschinen die Galvo-Ritztechnologie verwenden, um die Laserschneidgeschwindigkeit zu maximieren. Die Kombination aus hoher Leistung 슬롯사이트사이트 hoher Wiederholungsrate des Monaco (bis zu 50 MHz) ermöglicht es ihnen, diese Funktion voll auszuschöpfen, während das Werkzeug eine Ritzgeschwindigkeit für einen Arbeitsdurchgang von bis zu 5 m/s erreicht. Wichtig ist, dass diese Maschinen auch eine sehr hohe Genauigkeit (3 µm) bieten, dank der Benutzer High-End-Wafer verarbeiten 슬롯사이트사이트 gleichzeitig die Anforderungen an eine sehr schmale Schnittbahn erfüllen können.

Chang nennt die kurze Pulsbreite 슬롯사이트사이트 die hervorragende Strahlqualität als die beiden kritischsten Parameter. Dank dieser Merkmale liefern die neuen E&R-Maschinen problemlos Einzeldurchlauf-Ritzungen mit Breiten von <30 Mikron 슬롯사이트사이트 Ritzungen mit mehreren Durchläufen im Bereich von 30 bis 60 Mikron.

Er fasst zusammen: „Bei Anwendungen mit Mikromaterialbearbeitung für hochwertige Wafer haben wir uns einen Ruf als Lieferant von Maschinen mit Premiumqualität, die sich durch Innovation 슬롯사이트사이트 hohe Leistung auszeichnen, hart erarbeitet. 슬롯사이트사이트 Monaco bietet dies sicherlich auch in all diesen Bereichen."

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