อลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) เป็นเซรามิกทางเทคนิคระดับพรีเมียมที่มีความแข็งสูงและความเปราะบางมาก ซึ่งแตกต่างจากโลหะดัดตรง AlN เผาผนึกไม่สามารถสร้างรูปร่างได้ด้วยการกลึง การตอก หรือการดัดแบบดั้งเดิม มีแนวโน้มสูงที่จะเกิดการบิ่นที่คมตัดและการแตกร้าวของโครงสร้างภายใต้ความเค้นเชิงกล
ด้วยเหตุนี้ การเรียนรู้การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำเฉพาะทางอย่างเชี่ยวชาญ-เช่น การหั่นลูกเต๋า -การเจาะระดับไมโคร และการขัดพื้นผิว- จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุผลผลิตผลิตภัณฑ์ที่สูงและประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่มั่นคง อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกอาศัยวิธีการตัดเฉือนหลักสี่วิธีเป็นหลัก:
1. การเจียรด้วยกลไกที่แม่นยำ (การสร้างรูปร่างมาตรฐาน)
นี่เป็นวิธีการพื้นฐานสำหรับการสร้างรูปทรงเรขาคณิตขั้นพื้นฐาน การควบคุมความหนา และการทำให้โพสต์{0}}การบิดเบี้ยวจากการเผาให้เรียบ
วิธีการทำงาน: ล้อเจียรปลายเพชร-ความเร็วสูง-เฉือนผ่านเมทริกซ์เซรามิกแข็งเพื่อขจัดวัสดุส่วนเกินออก
ข้อดีและข้อเสีย: ให้ความเสถียรของมิติสูงและประหยัดต้นทุน-สำหรับวัสดุพิมพ์แบบเรียบจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม การเจียรด้วยกลไกทำให้เกิดแรงอัดทางกายภาพอย่างรุนแรง ทำให้เกิดเศษที่คมตัดได้ง่าย ไม่สามารถจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตหรือจุดแวะเล็กๆ-ที่ซับซ้อนได้ การระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการแตกหักของความเครียดจากความร้อน
2. เครื่องจักรกลเลเซอร์ที่มีความแม่นยำ(กระบวนการหลักสำหรับโครงสร้างจุลภาค)
การประมวลผลด้วยเลเซอร์เป็น-โซลูชันมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการตัดเฉือน การเขียนแบบ การตัด และการตัดเฉือนไมโคร-ที่ซับซ้อนสำหรับวัสดุพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์
วิธีการทำงาน: ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงแบบไม่-สัมผัส-จะทำให้วัสดุกลายเป็นไอตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้โดยไม่ต้องใช้แรงกดทางกายภาพใดๆ
ข้อดีและข้อเสีย: ด้วยการขจัดความเครียดเชิงกล การตัดเฉือนด้วยเลเซอร์จึงป้องกันการแตกร้าวขนาดเล็ก{0}} และการบิ่นที่ขอบได้อย่างสมบูรณ์ ได้รับค่าความคลาดเคลื่อนระดับไมครอน- ทำให้สามารถ-อาร์เรย์ละเอียดพิเศษของไมโคร- ช่องแคบ และรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอ นี่จึงเป็นเทคโนโลยีหลักที่แท้จริงสำหรับ-การผลิตบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ความหนาแน่นสูง-จำนวนมากและโมดูล IGBT กำลังสูง-
3. การขัดผิวด้วยความแม่นยำพิเศษ- & CMP (การตกแต่งพื้นผิวระดับนาโน-)
สำหรับซับสเตรตคริสตัลเดี่ยว-ของ AlN และเวเฟอร์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง ความหยาบของพื้นผิวและความเป็นระนาบเป็นตัวกำหนดความสำเร็จของเอพิแท็กซีแบบฟิล์มบางของเซมิคอนดักเตอร์ขั้นปลาย-
วิธีการทำงาน: กระบวนการนี้รวมการขัดเชิงกลสอง-กับการขัดเชิงกลด้วยเคมี (CMP) โดยใช้สารละลายเพชรละเอียดพิเศษ-และแผ่นเคมี
ข้อดีและข้อเสีย: กำจัดข้อบกพร่องย่อย-ของพื้นผิว รอยขีดข่วนขนาดเล็ก และ-ส่วนที่ยื่นออกมาขนาดเล็ก ช่วยลดความหยาบของพื้นผิวจนถึงระดับนาโนเมตร (Ra<1mm). This perfect mirror finish ensures uniform epitaxial crystal growth and heavily boosts device reliability.
4. การปรับเปลี่ยนพื้นผิวขั้นปลายและการทำให้เป็นโลหะ
เนื่องจาก -AlN ที่กลึงด้วยเครื่องจักรมีความเฉื่อยที่พื้นผิวสูงและสามารถเกิดไฮโดรไลซิสได้เล็กน้อยในสภาพแวดล้อมที่ชื้น การปรับสภาพพื้นผิวแบบพิเศษถูกนำมาใช้หลัง-การตัดเฉือนเพื่อเตรียมวัสดุสำหรับวงจร
วิธีการทำงาน: กระบวนการต่างๆ เช่น การสปัตเตอร์แมกนีตรอน การระเหยแบบสุญญากาศ หรือการเผาแบบวางจะใช้ชั้นโลหะเฉพาะที่บนพื้นผิวเซรามิก (การทำให้เป็นโลหะ)
ข้อดีข้อเสีย: การรักษานี้ช่วยให้ซับสเตรต AlN และ-ความสามารถในการเชื่อมสายไฟดีเยี่ยม โดยเปลี่ยนเซรามิกดิบให้เป็นแผงวงจร DBC/DPC ที่ใช้งานได้ นอกจากนี้ ยังสะสมชั้นป้องกันที่ป้องกัน-ออกซิเดชันและความชื้น- ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบในสภาพอุตสาหกรรมที่สมบุกสมบัน
โดยรวมแล้ว ความท้าทายหลักในการประมวลผลอะลูมิเนียมไนไตรด์อยู่ที่คุณลักษณะของวัสดุ-โดยเฉพาะมีความแข็งสูง ความเปราะบางสูง และความทนทานต่อข้อผิดพลาดต่ำ-ซึ่งจำเป็นต้องใช้-ความแม่นยำสูง ความเค้นต่ำ- หรือแม้แต่-เทคนิคการประมวลผลแบบไม่สัมผัส
ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีการประมวลผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตัดเฉือนด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำ กำลังผลักดันการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอะลูมิเนียมไนไตรด์จากวัสดุที่ใช้ในเซรามิกอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมไปเป็นวัสดุที่ใช้ในงาน-เซมิคอนดักเตอร์ระดับไฮเอนด์-
ในด้านการตัดเฉือนที่แม่นยำสำหรับอะลูมิเนียมไนไตรด์และเซรามิกขั้นสูงอื่นๆยคลาเซอร์มุ่งเน้นไปที่การวิจัยและพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์และไมโครแมชชีนนิ่งที่มีความแม่นยำสูง-
ติดต่อ YC LASER ได้แล้ววันนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขั้นตอนการทำงานเซรามิกขั้นสูงของคุณด้วยโซลูชันเลเซอร์ที่เชื่อถือได้และคุ้มค่า-
