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飛秒雷射精密加工在半導體設備應用的案例研究 - 名力精密
在0.03毫米金屬箔上進行超精細細微結構的精密雷射加工
半導體設備案例研究,展示了名力公司使用 DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto 飛秒雷射加工能力,實現無毛邊、高精度微特徵製造。
客戶挑戰:半導體設備的精密雷射加工
在半導體設備製造領域,先進元件越來越需要在極薄的金屬基底上加工超精細的功能性微結構。本專案客戶要求在厚度僅0.03 毫米的金屬箔上進行精密雷射加工,以形成重複的螺旋微結構。
該部件需要具備高尺寸一致性、穩定的微特徵幾何形狀、最小的熱變形以及無毛邊的邊緣質量。在超薄材料上加工如此精細的幾何形狀時,傳統的加工方法(例如微銑削、電火花加工、化學蝕刻或沖壓)往往有其限制。
技術挑戰
0.03毫米薄金屬箔
材料厚度僅0.03 毫米。在這種厚度下,即使是輕微的熱輸入也可能導致變形、變色、邊緣扭曲或尺寸不穩定。
超細螺旋幾何結構
螺旋微結構要求在高密度圖案佈局中保持一致的幾何形狀、狹窄的間距和可重複的光束控制。
高重複性
該設計在整個組件中採用了重複的微結構,因此需要穩定的定位精度和一致的特徵品質。
關鍵微功能要求
| 物品 | 要求 |
|---|---|
| 材料厚度 | 0.03毫米 |
| 要素類型 | 螺旋微結構陣列 |
| 梁寬 | 0.093毫米 |
| 間隙寬度 | 0.025毫米 |
| 應用 | 半導體設備組件 |
| 科技 | DMG MORI LASERTEC 50 形狀 Femto |
名力解決方案:DMG MORI LASERTEC 50 形狀飛秒雷射
為了滿足客戶的要求,名力採用了DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto ,這是一款專為超精細、高精度微加工而設計的飛秒雷射加工系統。
與傳統的奈秒或皮秒雷射加工相比,飛秒雷射加工透過超短脈衝燒蝕去除材料。這大大減少了熱傳遞到工件,並有助於在薄材料上保持穩定的微結構幾何形狀。
為什麼選擇飛秒雷射加工?
| 能力 | 精密雷射加工的優勢 |
|---|---|
| 最小熱影響區 | 減少熱變形和材料變形 |
| 無毛邊微型功能 | 提高邊緣品質並減少二次加工。 |
| 遠光燈控制 | 支援超細間隙、窄線寬和複雜微幾何形狀 |
| 無工具磨損 | 在複雜的微結構陣列中保持可重複性 |
| 柔性微幾何結構 | 非常適合製作螺旋圖案、微孔、溝槽、槽口和功能性紋理 |
精密雷射加工與傳統雷射加工
對於超精細細微結構,雷射脈衝持續時間對加工品質有顯著影響。傳統的奈秒雷射可能會產生較大的熱影響區,而飛秒雷射加工則能更好地控制熱影響、邊緣清晰度和微特徵穩定性。
這使得飛秒雷射技術適用於半導體設備、醫療器材、精密電子產品、光學元件和微流控元件中的精密雷射加工應用。
製造結果
- 無毛邊微特徵加工
- 穩定的螺旋微結構幾何形狀
- 對0.03毫米薄金屬箔的熱影響極小
- 一致的光束寬度和間隙形成
- 半導體設備應用驗證成功
用於半導體應用的精密雷射加工
名力為先進半導體和高性能工業應用提供精密雷射加工服務。我們的飛秒雷射加工能力適用於:
- 半導體設備組件
- 晶圓處理相關精密零件
- 感測器和電子微組件
- 薄金屬箔雷射加工
- 微孔、微槽和微紋理加工
- 精密屏蔽和功能性金屬部件
名力精密雷射加工能力
名力精密鋼模有限公司利用先進的精密雷射加工、超精密加工、模具工程、精密成型和計量能力,為客戶提供從原型開發到生產的全方位支援。
我們的DMG MORI LASERTEC 50 Shape Femto能夠實現超精細結構製造,並具有出色的尺寸控制、重複性和表面品質。
常見問題:精密雷射加工
什麼是精密雷射加工?
精密雷射加工是一種利用高度聚焦的雷射能量來製造精細特徵、微結構、孔、槽和圖案的製造工藝,具有很高的尺寸精度和最小的機械應力。
什麼是飛秒雷射加工?
飛秒雷射加工利用超短雷射脈衝去除材料,並將熱傳遞降至最低。它尤其適用於加工超精細結構、薄材料以及對熱變形要求低的應用。
精密雷射加工可以加工哪些材料?
根據幾何形狀和應用要求,精密雷射加工可用於不銹鋼、銅、鋁、鈦、鎳合金、薄金屬箔和其他高性能材料。
為什麼半導體元件需要使用精密雷射加工?
半導體設備元件通常需要具備微米級特徵、乾淨的邊緣、穩定的尺寸和低熱影響。精密雷射加工有助於在不造成刀具磨損或過度機械應力的情況下實現這些要求。
名力能否支持原型製作和生產訂單?
是的。名力可依客戶需求提供原型評估、製程開發、精密雷射加工、檢測及生產計畫等服務。