先进雷射加工技术:矽晶圆/复合材料/陶瓷/玻璃

当产品愈趋轻薄短小,雷射精密加工成为晶圆、玻璃、软板、各种复合材、薄膜、陶瓷、金属及塑胶等各种材料的微小孔、贯通孔、半通孔、开槽、挖沟、切割、打印等的关键制程技术。唯雷射精密加工是一种整合雷射源、光路设计、精密运动控制、影像处理、影像演算法及雷射能量控制的复杂技术,一个优良的雷射加工系统公司必需具备足够的上述核心技术,而非一般使用市面现有解决方案的设备整合商。

SSI公司不同于其他设备商,SSI从事先进封装的核心技术开发已经超过10几年,涉猎开发的核心技术涵盖复杂的运动控制、影像处理、影像检测、影像演算法、次微米机构设计、压电及黏晶等相关控制技术,针对雷射精密加工,SSI更投入雷射光路设计及雷射脉冲控制的技术开发,由于SSI具备下列雷射精密加工所有的核心技术,SSI乐意协助客户解决雷射精密制程所遭遇的问题或困难。

1.高速多轴运动控制及雷射脉冲控制技术

SSI的运动控制是一种嵌入式超高精度底层运动轴系控制系统,结合高速闭回路雷射脉冲控制,能精确控制雷射脉冲能量及雷射脉冲加工位置并达到最佳的雷射加工品质及最小的热效应。


2. 透过电脑软体模拟设计的极精密机构及运动控制平台,该平台具备较高的机构共振频率及刚性,机台共振现象能在10-3 sec内停止。


3. 独特的CxVis影像系统

    雷射微细加工需要靠精确的影像系统引导雷射光在精确位置加工,俗称影像对位,影 像系统还能用来检测来料的变异,例如翘起,同时经过软体处理自动调整加工位置的XYZ座标,影像系统也可将不良剔除以避免浪费时间加工不良品。
     SSI 的CxVis影像系统除具备影像对位能力,同时具有许多能提高雷射微细加工的功能,包括飞奔对位飞奔测高、AOI 检测等许多影像功能。

4.先进的光路设计

光路设计是雷射加工系统最主要的核心技术之一,SSI具备独立设计光路的能力,并根据各种应用提供客制化的光路设计,下面为最常使用的两种光路设计架构:

a. 变频式直射光速暨恒定雷射脉冲能量技术
   直射光束架构具备高精度极高稳定性的优点,并且适合较大面积, 极微小孔径(最小孔径可达1um)及深孔加工,唯固定的雷射脉冲频率在曲线或转角加工运动速度变化时会形成光束重叠热效应增加而烧焦的现象,启用SSI的Dot to Dot变频技术,脉冲的速度会自动调整跟运动控制同步,同时避免光束重叠的问题。

SSI的多功能整合软体不但能解决光束重叠的问题,同时也能抑制雷射脉冲频率降低时脉冲能量升高的问题,在不同脉冲频率提供 ±1%恒定的脉冲能量。

laser-micro-machning-1.jpg
b.振鏡掃瞄光路系統
    振鏡掃瞄系統是另一種被普遍使用的光路系統,其主要的優點為能提供較高速的雷射加工效果,
但無法達到直射光路系統的加工精度,唯SSI的振鏡掃描光路是一種先進的振鏡掃描光路系統,
該振鏡系統除整合2D材料變形的軟體校正功能,同時也能透過控制平台的Z軸及振鏡的Z軸的鏡
片高度來補償Z軸方向的聚焦高度,進而提高振鏡掃描光路系統的精工精度。