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Fallstudie zur Präzisions-Femtolaserbearbeitung für Anwendungen in der Halbleiterindustrie – Ming-Li Precision

Präzisions-Laserbearbeitung von ultrafeinen Mikrostrukturen auf 0,03 mm Metallfolie

Eine Fallstudie zur Halbleiterausrüstung, die die Femtosekundenlaser-Bearbeitungskapazität von Ming-Li unter Verwendung des DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto für die gratfreie, hochpräzise Mikrostrukturfertigung demonstriert.

Fallstudie zur Präzisionslaserbearbeitung ultrafeiner Spiralmikrostrukturen auf 0,03 mm Metallfolie mittels DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto
Präzisions-Laserbearbeitung von ultrafeinen spiralförmigen Mikrostrukturen auf 0,03 mm dünner Metallfolie für Anwendungen in der Halbleiterindustrie.

Kundenherausforderung: Präzisionslaserbearbeitung für Halbleiteranlagen

In der Halbleiterfertigung benötigen fortschrittliche Bauteile zunehmend ultrafeine funktionale Mikrostrukturen auf extrem dünnen metallischen Substraten. Für dieses Projekt forderte der Kunde die Präzisionslaserbearbeitung von spiralförmigen Mikrostrukturen auf einer nur 0,03 mm dicken Metallfolie.

Das Bauteil erforderte hohe Maßgenauigkeit, stabile Mikrostruktur, minimale thermische Verformung und gratfreie Kanten. Konventionelle Bearbeitungsverfahren wie Mikrofräsen, Funkenerosion, chemisches Ätzen oder Stanzen stoßen bei der Bearbeitung solch feiner Geometrien auf ultradünnem Material oft an ihre Grenzen.

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Technische Herausforderungen

0,03 mm dünne Metallfolie

Die Materialdicke betrug lediglich 0,03 mm . Bei dieser Dicke können bereits geringe Wärmeeinwirkungen zu Verformungen, Verfärbungen, Kantenverzerrungen oder Dimensionsinstabilität führen.

Ultrafeine Spiralgeometrie

Die spiralförmige Mikrostruktur erforderte eine gleichmäßige Geometrie, geringe Abstände und eine wiederholbare Strahlsteuerung über ein hochdichtes Musterlayout hinweg.

Hohe Wiederholgenauigkeit

Das Design umfasste sich wiederholende Mikrostrukturen über das gesamte Bauteil hinweg, was eine stabile Positionierungsgenauigkeit und eine gleichbleibende Merkmalsqualität erforderte.

Kritische Anforderungen an Mikrofunktionen

Artikel Erfordernis
Materialstärke 0,03 mm
Merkmalsart Spiralförmige Mikrostrukturanordnung
Balkenbreite 0,093 mm
Spaltbreite 0,025 mm
Anwendung Halbleiteranlagenkomponente
Technologie DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto

Ming-Li-Lösung: DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto

Um den Anforderungen des Kunden gerecht zu werden, nutzte Ming-Li das DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto , ein Femtosekundenlaser-Bearbeitungssystem, das für die ultrafeine, hochpräzise Mikrobearbeitung entwickelt wurde.

Im Vergleich zur herkömmlichen Nanosekunden- oder Pikosekundenlaserbearbeitung trägt die Femtosekundenlaserbearbeitung Material durch Ablation ultrakurzer Pulse ab. Dies reduziert den Wärmeeintrag in das Werkstück erheblich und trägt zur Erhaltung einer stabilen Mikrostruktur bei dünnen Materialien bei.

Warum Femtosekundenlaserbearbeitung?

Fähigkeit Vorteil für die Präzisionslaserbearbeitung
Minimale Wärmeeinflusszone Reduziert thermische Verformung und Materialverformung
Gratfreie Mikrofunktionen Verbessert die Kantenqualität und reduziert die Nachbearbeitung.
Fernlichtsteuerung Unterstützt ultrafeine Spalte, schmale Linienbreiten und komplexe Mikrogeometrien
Kein Werkzeugverschleiß Gewährleistet die Wiederholbarkeit über komplexe Mikrostruktur-Arrays hinweg
Flexible Mikrogeometrie Ideal für Spiralmuster, Mikrolöcher, Kanäle, Schlitze und funktionale Texturen

Präzisionslaserbearbeitung vs. konventionelle Laserbearbeitung

Bei ultrafeinen Mikrostrukturen hat die Laserpulsdauer einen signifikanten Einfluss auf die Bearbeitungsqualität. Konventionelle Nanosekundenlaser können größere Wärmeeinflusszonen erzeugen, während die Femtosekundenlaserbearbeitung eine deutlich bessere Kontrolle über thermische Einflüsse, Kantenschärfe und Mikrostrukturstabilität ermöglicht.

Dadurch eignet sich die Femtosekundenlasertechnologie für Präzisionslaserbearbeitungsanwendungen in Halbleiteranlagen, medizinischen Geräten, Präzisionselektronik, optischen Komponenten und mikrofluidischen Geräten.

Fertigungsergebnisse

  • Gratfreie Mikrostrukturbearbeitung
  • Stabile spiralförmige Mikrostrukturgeometrie
  • Minimaler thermischer Einfluss auf 0,03 mm dünne Metallfolie
  • Gleichmäßige Strahlbreite und Spaltbildung
  • Erfolgreiche Validierung für die Anwendung von Halbleiteranlagen

Präzisionslaserbearbeitung für Halbleiteranwendungen

Ming-Li bietet Präzisionslaserbearbeitung für anspruchsvolle Halbleiter- und Hochleistungsanwendungen. Unsere Femtosekundenlaser-Bearbeitung eignet sich für:

  • Halbleiteranlagenkomponenten
  • Präzisionsbauteile für die Waferhandhabung
  • Sensor- und elektronische Mikrokomponenten
  • Laserbearbeitung dünner Metallfolien
  • Mikrobohrungen, Mikroschlitze und Mikrotexturbearbeitung
  • Präzisionsabschirmung und funktionale Metallkomponenten

Präzisionslaserbearbeitungskapazität von Ming-Li

Bei Ming-Li Precision Steel Molds unterstützen wir unsere Kunden von der Prototypenentwicklung bis zur Serienproduktion mit fortschrittlichen Präzisionslaserbearbeitungs- , Ultrapräzisionsbearbeitungs-, Formenbau-, Präzisionsformungs- und Messtechnik-Kapazitäten.

Unser DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto ermöglicht die Herstellung ultrafeiner Mikrostrukturen mit exzellenter Maßgenauigkeit, Wiederholbarkeit und Oberflächenqualität.

Häufig gestellte Fragen: Präzisionslaserbearbeitung

Was ist Präzisionslaserbearbeitung?

Die Präzisionslaserbearbeitung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem hochfokussierte Laserenergie eingesetzt wird, um feine Strukturen, Mikrostrukturen, Löcher, Schlitze und Muster mit hoher Maßgenauigkeit und minimaler mechanischer Spannung zu erzeugen.

Was ist Femtosekundenlaserbearbeitung?

Die Femtosekundenlaserbearbeitung nutzt ultrakurze Laserpulse, um Material mit minimaler Wärmeübertragung abzutragen. Sie eignet sich besonders für feinste Strukturen, dünne Materialien und Anwendungen, die eine geringe thermische Verformung erfordern.

Welche Werkstoffe können mit Präzisionslaserbearbeitung bearbeitet werden?

Je nach Geometrie und Anwendungsanforderungen kann die Präzisionslaserbearbeitung für Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Titan, Nickellegierungen, dünne Metallfolien und andere Hochleistungsmaterialien eingesetzt werden.

Warum sollte man Präzisionslaserbearbeitung für Halbleiterbauteile einsetzen?

Komponenten für Halbleiteranlagen erfordern häufig Mikrostrukturen, saubere Kanten, stabile Abmessungen und geringe thermische Belastung. Präzisionslaserbearbeitung trägt dazu bei, diese Anforderungen ohne Werkzeugverschleiß oder übermäßige mechanische Beanspruchung zu erfüllen.

Kann Ming-Li sowohl Prototypen- als auch Serienaufträge unterstützen?

Ja. Ming-Li unterstützt Prototypenbewertung, Prozessentwicklung, Präzisionslaserbearbeitung, Inspektion und Produktionsplanung auf Basis der Kundenanforderungen.

Suchen Sie nach Präzisionslaserbearbeitungsdienstleistungen?

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