في الإلكترونيات الدقيقة الحديثة وتصنيع الدقة ، يتم استخدام رقائق السيليكون وألواح النحاس الماسوسة على نطاق واسع بسبب خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة. رقائق السيليكون ، باعتبارها المادة الأساسية لأجهزة أشباه الموصلات ، لها توصيل كهربائي جيد واستقرار حراري ؛ في حين أن صفائح الماس المليئة بالنحاس تجمع بين الصلابة العالية للماس مع الموصلية الكهربائية الجيدة والتوصيل الحراري للنحاس ، وتستخدم على نطاق واسع في أحواض الحرارة عالية الأداء والحزم الإلكترونية. ومع ذلك ، فإن الصلابة العالية لهذه المواد والمتطلبات الصارمة لدقة الآلات تجعل طرق الآلات التقليدية تواجه العديد من التحديات. في هذه الورقة ، سنناقش خصائص هاتين المادتين والقيود المفروضة على أساليب الآلات التقليدية الخاصة بهم ، ونقدم كيفية التغلب على تكنولوجيا معالجة الليزر باستخدام معدات قطع الليزر الصلبة المخصصة مع أنظمة النفخ المحورية هذه التحديات.
خصائص المواد وصعوبات المعالجة التقليدية
رقائق السيليكون: رقائق السيليكون ذات السماكة المختلفة تظهر خصائص مختلفة أثناء المعالجة. رقائق السيليكون الرفيعة هشة وتشوه بسهولة ، في حين أن رقائق السيليكون السميكة أكثر صعوبة ولديها متطلبات أعلى للتسوية السطحية.
الشكل 1 معالجة الليزر ومورفولوجيا السطح من رقائق السيليكون
الرقاقة الماسوسة الماس: مركب من جزيئات الماس ومصفوفة النحاس ، يجمع بين الصلابة العالية من الماس والموصلية الكهربائية والحرارية الجيدة للنحاس. صلابةها عالية للغاية وبنية معقدة تجعل من الصعب تحقيق القطع والحفر عالية الجودة من خلال طرق المعالجة التقليدية.
الشكل 2 عينة من ورقة النحاس الماس الماس
طرق المعالجة التقليدية ، مثل القطع الميكانيكية والحفر ، لديها المشاكل التالية:
1. تلف الحافة: يؤدي الإجهاد الميكانيكي إلى كسر الحافة ، مما يؤثر على العملية اللاحقة.
2. كفاءة المعالجة المنخفضة: من الصعب تلبية احتياجات الإنتاج الضخم.
3. سوء القدرة على التكيف: نتائج المعالجة السيئة لمنتجات الشكل الرقيقة أو المعقدة.
مزايا معالجة الليزر
توفر تقنية معالجة الليزر من خلال تشغيلها غير الاتصال ، وقدرات تحديد المواقع عالية الدقة والمرونة لمعالجة رقائق السيليكون وورقة الماس النحاسية الماس حلاً جديدًا:
1. الدقة العالية: من خلال التحكم في توزيع الطاقة بدقة في شعاع الليزر ، يمكن أن يدرك المعالجة الدقيقة لمستوى النانومتر.
2. انخفاض تلف المواد: تعطل المعالجة بالليزر بشكل كبير من التأثير على المواد المحيطة ويحمي السلامة الهيكلية.
3. زيادة الإنتاجية: تدعم أنظمة الليزر الآلية للغاية أوضاع التشغيل المستمرة ، مما يقلل بشكل كبير من دورات المعالجة.
4.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يضمن استخدام معدات قطع الليزر المخصصة للمواد الصلبة مع نظام نفخ الهواء المحوري جودة العملية مع مزيد من تحسين الكفاءة. لا يساعد تهب الهواء المحوري على تبريد مساحة التأثير فحسب ، بل يزيل أيضًا بشكل فعال الحطام الناتج ، مما يجعل بيئة المعالجة نظيفة وضمان عملية أكثر سلاسة.
الشكل 3 قطع مربع وقطع الوجه من رقاقة السيليكون
الشكل 4 قطع رقاقة دائرية وقطع صفيف مربع
الشكل 5 التضاريس السطحية لسطح القطع من رقاقة النحاس الماس
باختصار ، بالنسبة لرقائق السيليكون وكسوة النحاس الماس مثل مواد الصلابة العالية ، فإن استخدام تقنية معالجة الليزر مع المعدات المساعدة المتقدمة لا يمكن أن يحل فقط العديد من المشكلات الموجودة في الطريقة التقليدية ، ولكن أيضًا تحسين كفاءة الإنتاج بشكل كبير في ظل فرضية ضمان جودة المنتج. مع التقدم المستمر وتحسين التقنيات ذات الصلة ، ستلعب معالجة الليزر دورًا مهمًا في المزيد من المجالات ، مما يعزز تطوير إلكترونيات صغيرة وتكنولوجيا التصنيع الدقيقة.
