近年來,半導體激光器在醫(yī)療、傳感、光學通訊、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用市場不斷擴大,半導體激光器的種類和制造工藝也更加豐富多樣。
許多新的應(yīng)用領(lǐng)域要求半導體激光器具有更高的輸出功率。增加輸出功率主要有兩種方式:1)提高芯片生長技術(shù)從而增加單發(fā)射腔半導體激光器輸出功率。2)提陣列高半導體激光器發(fā)光單元的個數(shù)從而提高輸出功率。為進一步提高光輸出功率,提出了多種封裝技術(shù),其中包括多單管模組、水平疊陣、垂直疊陣、面陣。
激光鉆孔加工技術(shù)方法;芯片圖形激光失效分析
激光機常見故障以及解決方法:
激光機是激光雕刻機、激光切割機和激光打標機的總稱。激光機利用其高溫的工作原理作用于被加工材料表面,同時根據(jù)輸入到機器內(nèi)部的圖形,繪制出客戶要求的圖案、文字等。其中激光雕刻機又可以細分為,非金屬激光雕刻機,如木制工藝品雕刻機、石材影雕刻機等。金屬激光雕刻機,如,二氧化碳激光雕刻機。
一、激光頭不發(fā)光1、按操作面板測試鍵觀查電流表狀態(tài):①沒電流:檢查激光電源電源是否接通、高壓線是否松動或脫落,信號線是否松動;②有電流:檢查鏡片是否破碎、光路是否嚴重偏移;2、檢查水循環(huán)系統(tǒng)是否正常:①不通水:檢查水泵是否損壞或沒通電;②通水:檢查進水口、出水口是否接反或水管破裂; HSL-5500激光常見問題激光開蓋,主要針對陶瓷、可伐、鋁合金等金屬封裝。
激光機常見故障以及解決方法:3、能點射,能自檢,發(fā)送數(shù)據(jù)不發(fā)光(檢查電腦設(shè)置是否正確)二、雕刻深淺不一或刻不深1、檢查水循環(huán)系統(tǒng)水流是否流暢(水管彎折或水管破裂);2、檢查焦距是否正常(重新校正);3、檢查光路是否正常(重新校正);4、檢查版材上鋪紙是否過厚,水量是否過多(重新更正);5、檢查橫梁是否平行(調(diào)節(jié)兩邊皮帶);6、檢查鏡片是否破碎(更換);7、檢查鏡片或激光管發(fā)射端是否受污染(重新清洗);8、檢查水溫是否高于30℃(更換循環(huán)水);9、檢查激光頭或聚焦鏡是否松動(加緊);10、激光電流光強須達到8mA;11、激光管老化(更換:保修期不收費);
在芯片制造中,光刻是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),這是將設(shè)計好的芯片版圖轉(zhuǎn)移到晶圓上的過程,類似于膠片相機中的膠卷曝光后,利用底片進行洗制照片的過程。一個底片可以洗出來很多照片,一樣的道理,通過芯片版圖,就是要復(fù)制出來很多芯片,只是這個過程要比洗相片復(fù)雜繁瑣太多。芯片版圖,也稱為光刻掩膜版,或者是光罩、掩膜版,是決定芯片造價成本的關(guān)鍵,一般來說,一個芯片生產(chǎn)線,所需要的大致設(shè)備、材料都是類似的,只是隨著芯片制程工藝的不斷提升,所需要的設(shè)備精密度越高,而材料純度也是越高,這些都會導致生產(chǎn)成本的不斷提升,不過,上升快的則是光刻掩膜版所帶來的成本。掩模版用于芯片的批量生產(chǎn);
掩模版激光都有哪些種類?
普通版:一般使用蘇打玻璃或者石英,常見2寸到10寸,線寬一般在1um以上,主要用戶接觸式曝光機,轉(zhuǎn)移圖形與版圖尺寸為1:1,實現(xiàn)同比例的圖形轉(zhuǎn)移。
Stepper版:一般使用石英版,常見為5寸和6寸版,線寬一般在500nm以上,主要用于Stepper曝光機臺,轉(zhuǎn)移圖形與版圖尺寸實際比例一般是4:1或者5:1,實現(xiàn)將版圖圖形縮小4~5倍之后投射于目的片上。
納米壓印版:一般用石英版,刻蝕其表面的金屬形成溝槽和透光不透光的組合,尺寸一般需要5寸及以上,采用電子束直寫的技術(shù)實現(xiàn)表面nm圖形的轉(zhuǎn)移,一般線寬在200~800nm左右,借助掩模版對光刻膠的壓力、同時輔助紫外曝光,實現(xiàn)納米級圖形的轉(zhuǎn)移。
金屬掩模版:一把采用不銹鋼,在不銹鋼表面通過激光加工的方式,實現(xiàn)表面鏤空的圖形設(shè)計,線寬一般要20um,能夠用于電子束蒸發(fā)、磁控濺射中,用于電極圖形的轉(zhuǎn)移。 超快激光玻璃微加工。武漢激光調(diào)阻
激光光掩膜主要分基板和不透光材料兩個部分;芯片圖形激光失效分析
大功率半導體激光器封裝技術(shù)中,主要有三個趨勢
(1)無銦化銦焊料是常用的焊料之一。由于銦焊料在高電流下易產(chǎn)生電遷移和電熱遷移的問題,影響半導體激光器的穩(wěn)定性。通常采用金錫焊料封裝取代銦焊料封裝。
(2)高散熱:針對熱管理盡管已提出了多種散熱方式,例如金剛石傳導散熱和微通道散熱技術(shù),如何提高散熱效率仍然是阻礙陣列半導體激光器高功率輸出的主要因素。熱應(yīng)力通常是由于陣列激光器和襯底的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配所導致。熱應(yīng)力不僅限制了用于封裝的襯底材料/熱沉的選擇,而且影響半導體激光bar的可靠性、光譜寬度和光束的“smile”效應(yīng)(各發(fā)射腔的近場非線性效應(yīng))。為了減小熱應(yīng)力,目前通過采用高的熱傳導率和熱膨脹系數(shù)更加匹配的襯底/熱沉材料(無氧銅、純銀、金剛石、硅)。
(3)“無空洞”貼片技術(shù):對于單陣列半導體激光器,由于陣列半導體激光器各個發(fā)光單元產(chǎn)生的熱量相互干擾和整體散熱不均勻,導致器件性能穩(wěn)定性降低和限制功率上升;如果貼片層中存在空洞將明顯的影響陣列半導體激光的性能,包括輸出功率和可靠性等?,F(xiàn)已有兩種降低貼片層中的空洞的方法:一種是在合理的控制環(huán)境溫度和壓力情況下使用貼片技術(shù);另一種方法是真空回流技術(shù)。 芯片圖形激光失效分析
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