Микросверление и обработка с беспрецедентной точностью

23 июня 2020 года

Швейцарская компания «Posalux"на рынке с 1943 года. Их установка лазерного сверления включает и микротехнологии. Стали возможными беспрецедентная точность и скорость сверления.

Одна фемтосекунда (1 фсек) соответствует 10−15 секунды, квадрильонная доля секунды. Фемтосекунда, 0. 000 000 000 000 001 сек, невообразимо короткий промежуток времени импульса света лазера. За этот промежуток времени луч света проходит примерно 0.3 мкм. Это около сотой части толщины волоса человека. В двух словах: фемтосекундный лазер работает с исключительной точностью.

Такие лазеры в основном используются в стоматологической хирургии. Благодаря комбинации ультракороткого импульса (USP) лазера и 5-осному сканеру, компания предложила установку, которая может производить мельчайшие отверстия, например, в микроэлектронике. Геометрия отверстия не ограничена стандартными формами, как цилиндрические. Также, могут получаться прямоугольные, конические (положительные и отрицательные) или сложной формы отверстия. С помощью фемтолазерной технологии могут легко обрабатываться материалы, ранее трудно обрабатываемые.

Слева — микротверстия менее 30 мкм в материале Si3N4
Справа — прямоугольные отверстия 25×25 мкм в материале Si3N4

Компания предложила новую разработку для удовлетворения сложных требований рынка в тестовой электронике: пробники (probe card). Необходимая установка создавалась на протяжении 18 месяцев. Новая технология компании уже просматривается увеличением использования на Азиатском рынке.

В 2017 году посетители выставок и конференций в США и Азии высказывали любопытство о технологии. Первым рыночным шагом служит точность. Книга заказов хорошо наполнена. Несколько установок уже в производствах заказчиков, удовлетворяя требования массового производства. Новая технологическая система превосходно доказала свою состоятельность на практике.

Новая установка способна производить отверстия менее 30 мкм для изготовления высокопрецизионных тестовых образцов в различных индустриях! Могут производится пробники и контрольные адаптеры электронных компонентов, как СБИС, элементы памяти, сложные ЧИП системы и закрытые компоновки.

В тестовых головках в качестве направляющих находятся иглы. Они используются для прецизионного контактирования. Механическое сверление не является наилучшим решением для производителей из-за сильного износа. Механическое сверление не обеспечивает нужную геометрию отверстия, отклоняясь от стандартной в процессе. Преимущество лазера очевидно. Механические свёрла вгрызаясь в твёрдую керамику быстро тупятся и нуждаются в замене. В лазерном сверлении используется сила света, проникая внутрь. Лазерные импульсы также легко контролировать. Предполагаемая точность намного выше. Можно получать отверстия сложной геометрии с высокой точностью, повторяемостью и аккуратностью.

Чрезвычайно короткие импульсы фемтолазера предотвращают тепловое воздействие и повышают качество. Отсутствует тепловое взаимодействие электронов и режущих частиц ниже периода 500 фемтосекунд. В новой установке время процесса во много раз короче, чем в обычных установках. Когда-то эти шаги занимали несколько недель. А сегодня они совершаются за часы или дни, в зависимости от применения.

В установке Posalux использована прецизионная головка для очень точного контроля луча лазера. Это даёт высокую точность и повторяемость результатов. С прецизионной головкой направление луча и стратегия сверления выбираются для избежания повреждения кромок отверстия. В комбинации с фемтолазером остаются зоны, не затрагиваемые удаляемым материалом или повреждением. Для наилучших результатов используется фемтолазер с продолжительностью импульса до 300 фемтосекунд.

Для высокой точности фемтолазера использован прецизионный стол с рабочим полем 300×300 мм. Это позволяет экономно обрабатывать несколько деталей на одной подложке без переналадки. Специально разработанное компанией программное обеспечение позволяет оптимально вводить файлы пользователя со специфичной геометрией для обработки на установке. Это увеличивает производительность и снижает потенциальные ошибки. Компания уже сегодня поставляет решения для предстоящих нужд. Заказчики инвестируют в будущее.

Запрограммировав однажды, любой производственный процесс может повторяться в любое время. Это снимает расходы, а установку нового оборудования. Время, необходимое на запуск, менее актуально на протяжении всего жизненного цикла продукта.

Швейцарская компания на рынке уже 75 лет. На появилась из часовой промышленности. Компания позиционировалась на производстве печатных плат с высокопроизводительным оборудованием для механического сверления. Позднее, были предложены установки сверления и очистки для автомобильной промышленности в области микросверления инжекторных форсунок. Швейцарская компания предлагает также технологию обработки стекла на микроуровне (SACE). В последующие несколько лет портфель продукции расширился до установок лазерного сверления с направленных на инновации и заказчика. Исходной целевой группой послужила автомобильная промышленность. Сейчас компания предлагает установки фемтолазерного сверления для электронного производства не в последнюю очередь благодаря достигнутому, высокому, прикладному ноу-хау. Этот рыночный сегмент имеет неограниченный спрос. На сегодня приветствуются: обслуживание, инновации и технологии, добавляющие преимущества пользователю. Персонал головной компании в Швейцарии около 100 человек, а представительства — на Тайване, в Корее, Италии, наряду с новыми офисными подразделениями продаж и обслуживания в Северной Америке. Компания следует этим целям и обслуживает клиентов по всему миру.

Компания много инвестировала в центр разработок, персонал и технологии измерений. Разработан нишевый сегмент тестового оборудования на рынке полупроводников. «Рынок электроники будет расти и дальше. Увеличивается использование электроники во всех областях, развиваются новые технологии, например, дорожный трафик ведёт к спросу на оборудование контроля. Машиностроение получит выгоду от этого генерального направления». Менеджер по продаже компании — г-н Кристоф Кох — однозначен, что компания находится на верном пути.

.

*************************
Во взаимовыгодной работе обеспечена информационная поддержка, консультирование, сопровождение
технологического процесса, правильная расстановка подобранного оборудования, его поставка, наладка,
сервис и обеспечение базовыми и расходными материалами.

По возможному сотрудничеству в технологиях сборочно-монтажного производства и изготовления
печатных плат просьба использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллиннское шоссе, 206
Электронная почта: office@bmptek.ru
Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502
Управляющий проекта — Алексей Леонов