Lasermikrobohren

Auf Grund der exzellenten Fokussiereigenschaften sind Laser vor allem für das Bohren feinster Löcher geeignet. Zum Einsatz kommen hier Excimer-Laser für das Bohren von Kunststoffen sowie Festkörperlaser für die Bearbeitung von Metallen und Halbleitermaterialien (DPSS-Laserquellen oder Pikosekunden-Laser).

Es können sowohl Sacklochbohrungen als auch Durchgangsbohrungen erzeugt werden. Ein besonders großes Entwicklungspotential hat der Einsatz neuartiger Laserwendelbohrköpfe für die Erzeugung von Mikrolöchern (Durchmesser > 50 µm) mit kontrollierbarer Konizität in bis zu 2 mm dicken Metallkörpern. Mit dieser Technologie eröffnen sich gänzlich neue Möglichkeiten für das Design und die Funktionalisierung von MEMS.

Laserfeinschneiden

Mittels Laserfeinschneidens zur Herstellung von MEMS lassen sich Folien, Halbleiter oder Keramiken im Bereich von weniger als 10 μm schneiden, Mikrostrukturen mit einer Auflösung im Bereich einiger Mikrometer oder 3D-Objekte generieren. Einsatzmöglichkeiten liegen hier beispielsweise im Schneiden von Masken aus Kunststoffen oder von Stencils aus Metallen. Für die Bearbeitung von Metallen sowie Keramiken sind Festkörperlaser bestens geeignet, Kunststoffe und Gläser werden in der Regel mit Excimer- bzw. CO₂-Lasern bearbeitet.

Lasermikrostrukturieren und selektives Abtragen

Laser sind auf Grund ihrer hervorragenden Fokussierbarkeit in der Lage, außerordentlich präzise und selektiv Material von Metallen, Keramiken, Polymeren oder auch von Schichtsystemen abzutragen. Die Materialablation erfolgt hierbei vorzugsweise durch den Einsatz von Kurzpuls- und Ultrakurzpulslasern. Diese erlauben die Erzeugung kleinstmöglicher Mikrostrukturen (< 15 µm) und von 3D-Objekten, sowie den selektiven Abtrag von Beschichtungen. Zum Einsatz kommen diese Hightech-Verfahren beispielsweise beim Entfernen von Kunststoffschichten auf Leiterplatten, beim Abtrag von Photoresistschichten oder beim 2D- und 3D-Strukturieren transparenter oxidischer Leiter von Leiterplatten und Piezokeramiken.

Lasermikrogravur

Laser sind in der Lage, alle gängigen Materialien zu beschriften, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, wie zum Beispiel Halbleiter, Metalle, Gläser, Kunststoffe oder Keramiken. Die Beschriftung von Wafern und Leiterplatten dient dabei der Rückverfolgbarkeit des Herstellungsprozesses. Die Markierung muss maschinenlesbar, und ohne Einfluss auf die weiteren Herstellungsschritte sein sowie am Ende der Prozesskette immer noch eine eindeutige Identifizierung zulassen. Höchste Präzision des Lasersystems ist deshalb zwingend erforderlich. Zudem müssen die Anlagen zumeist den Anforderungen der höchsten Reinraumklassen genügen. Die Vorteile gegenüber konventionellen Verfahren sind:

• Minimale Beschriftungsgröße
• Hohe Prozesssicherheit und Bearbeitungsge- schwindigkeit
• Geringe Betriebskosten
• Fälschungssichere und abriebfeste Beschriftung
• Korrosions- und aufwurffreie Markierung
• Unterbindung von Mikrorissen
  

Wafer werden in der Regel am Rand mit Klartext, Bar- oder Dot-Matrix-Codes oder einer Kombination aus diesen mittels Nd:YAG-Lasern beschriftet. Für die Leiterplattengravur werden je nach spezieller Anforderung des Kunden Nd:YAG-, Excimer- oder CO₂-Laser zur Kennzeichnung eingesetzt.

Alle Anlagen der 3D-Micromac AG sind sowohl als Stand- Alone-Systeme als auch als Inline-Integrationsmodelle zur einfachen Einbindung in bestehende Fertigungslinien erhältlich.

Markierung von Wafern