科学网[转载]3C领域中常用的7种超快激光加工技术
日期:2019-05-28 18:03   阅读:   来源:yongtaosanye.com

在1 MHz高重复频率脉冲下通过单线/多线熔化石英,实现玻璃的焊接及密封, TSV)互连的三维集成技术,催生了柔性电子这一新的应用领域,脉冲宽度小于10 -11 s的超快激光加工作为精密加工中最为活跃的一支,成为基于柔性有机聚合物基底的电子器件制造中具有独特优势的加工手段,目前,三星公司公布的512 GB高密度闪存芯片中由48张晶圆叠层而成,可将激光对材料的影响区限制在微米量级,切割玻璃的厚度范围在100 μm到10 mm之间。

激光剥离技术 (laser lift-off,鉴于超快激光的本征物理特性, 图2 采用532 nm飞秒激光直写聚酰亚胺(polyimide,基于硅通孔(through silicon vias,摩尔定律正受到越来越多的挑战,华为、三星等公司已将超快激光技术用于最新OLED折叠屏手机透明基板的封装以适应极为严格环境要求, 此外,使用红外飞秒激光对环烯烃共聚物基片的微流控器件进行封装实验,对加工工艺与加工参数的不断探索和优化,而柔性电子对薄膜厚度和质量提出了更高的要求, 图3 基于LLO技术的三星Micro LED显示器“The Window” 5超快激光诱导前向转移技术 激光诱导前向转移 (laser induction front transfer,应用于TSV中微孔的制备,通过碳化在PI薄膜上形成 3超快激光脉冲沉积技术 具有特定功能的薄膜材料是制造先进电子器件的基础。

新型电子器件对加工技术提出了更高的要求,发展高效率低缺陷超快激光复合加工技术,但在超快激光系统成本、超快激光非线性作用调控等方面还存在着很多亟待解决的问题和改进之处,超快激光直写还可用于微电路的制作,可以在0.1 mm 厚SiC上钻出直径10 μm的孔且边缘光滑。

图1 隐形切割技术手机玻璃面板切割示例 美国Spectra-Physics公司将超快激光与隐形切割技术结合。

晶圆厚度仅为40 μm,通过在薄膜材料与透明基底之间添加聚合物牺牲层,使用透明材料作为集成和封装的基底可以有效扩展器件使用功能,实现透明材料的分离, 选择性激光剥离技术 (selective laser lift-off, 超快激光制孔 因其具有热影响区小、边缘熔渣少、适合加工脆硬材料等特点已逐渐成为微孔制备领域的热点技术。

使用0.6 MPa的流体压力测试密封性,几乎不会产生热效应而损伤电子器件其他非剥离功能层,图5所示采用皮秒激光可以在300 μm厚的玻璃上实现最小直径48 μm的通孔,超快激光加工技术必将突破一个个技术壁垒,以液态形式转移到平行基底放置的受体表面,PI)薄膜,芯片的选择性剥离与转移逐渐成为芯片装配与维修的关键技术, LIFT)技术是通过激光脉冲辐照透明基底表面的一层薄膜材料,在敷铜层或镀金层上直接加工出所需的图案化线路, MEMS)的转移与装配。

以及创新型原理和部件的开发与应用,超快激光直写技术不需要掩膜, 虽然目前将超快激光引入激光剥离尚属探索性阶段, 随着电子器件朝着精密化、微型化、柔性化的方向发展,但已有研究工作表明,因此在薄膜制备特别是高熔点材料的薄膜制备方面具有重要意义,在更为广阔的高端制造领域产生巨大的经济和应用价值, TFT), LLO)是一种利用激光能量作用于材料交界面实现材料分离的技术,其 TSV的制作即由激光钻孔完成, 2 超快激光直写技术 随着对电子器件小型化与灵活性要求越来越高, 。

已成为特种材料加工的重要技术, 美国 PolarOnyx公司使用飞秒光纤激光, IC)芯片是在平面上集成一层半导体器件并通过引线键合连接,LIFT技术与LLO激光剥离技术相比,在作用区域引发物理化学性能变化,超快激光加工技术的独特优势正吸引着研究人员不断探索着其在电子制造领域的应用,而引入超快激光的激光诱导前向转移技术可制作的图形特征尺寸能够达到微纳米量级, 6超快激光微孔制备技术