选择性材料去除

织构和选择性材料去除利用选择性烧蚀技术将一种材料

从基底/基材上清除或去除,

例如在金属薄膜上进行选择性清除或图案刻蚀,

或清除电子元件的绝缘层或保形涂层。

通过对脉冲能量、重复频率和能量密度进行精确控制,

该技术可实现特征结构的精确制备,

同时避免损坏基材。

在微电子、医疗设备、汽车和航空行业,通常要求界定导体路径或清除绝缘层。材料的薄涂层,通常是聚合物,被用于为先进技术设备提供电气绝缘、生物相容性或严格的环境保护。这些防护材料通常与其所保护的三维部件相粘吻合,常见的应用方法极少能够使部件部分区域实现涂层脱离。最常用的传统涂层区域清除方法是在涂装之前使用胶带或薄膜形式的物理掩模,或者用刀片划定形状周长,在之后处理时剥去涂层。当前,激光系统已经能够提供快速、高效、高度精确的替代方法,能够对部件进行高质量的涂层去除。

类似地,传导材料的薄涂层,通常是金、合金和 ITO,被用于提供电路连接。对这些膜进行选择性清除以便提供电隔离、或者定义特定的电路是一种常见的制造工艺。激光系统不仅是一种快速且高效的生产技术,还能通过简单地更改处理程序,从而灵活地修改图案形状和电路设计,避免了在掩模与工具套件上进行耗时且昂贵的变更。

 

在两种应用中,都必须避免在清除表面材料时对底层基材造成任何损坏。激光参数(波长、脉冲能量、脉宽、能量密度、重复频率等)不同,材料的反应也会不同,因此需要谨慎选择激光类型和操作条件。

IPG 应用实验室拥有一支杰出的材料科学博士专家团队,专门致力于优化这些工艺。

IPG 的紫外烧蚀全自动高速聚合物膜切割机系统,是用于涂层材料清除的理想微加工工作站。


芯线-聚合物涂层剥离

利用低能量激光源选择性烧蚀取出块体材料表面涂层。由于涂层材料的损伤阈值比基材低,因此可避免基材的损伤。激光的工艺控制精度优于 5 µm,可实现高精确度的涂层清除。

系统: 紫外烧蚀

激光器: 紫外纳秒脉冲激光器绿光纳秒脉冲激光器3-10皮秒激光器

  wire

印刷电路板的帕利灵涂层去除

现在已可轻松地从电子电路板和其他元件上清除真空镀膜和其他保形涂层,而不会损坏脆弱的电线接合垫或部件功能。对准精度优于 5 µm,有手动加载和全自动操作选项可用。

帕利灵清除如左图虚线部分所示。

系统:聚合物膜切割机

激光器: 紫外纳秒脉冲激光器

  parylene

薄膜太阳能电池板CdTe(碲化镉)的刻蚀

选择性材料去除结合激光剥离技术,可清除多层结构的单层去除,如清除玻璃/ITO 基底太阳电池板的 CdTe 薄膜。

划线对准精密度:<20 µm

激光器:绿光纳秒脉冲激光器150皮秒激光器

  CdTe

PET 镀金涂层织构

激光可实现在 PET 基材上的高质量直写处理--在 50nm 厚金导体层中生成隔离路径。合理优化的脉冲长度和能量密度,可进行金属清除,而不损坏底层聚合物。

系统:微加工工作站( IX-280-ML)

激光器: 紫外纳秒脉冲激光器1 µm 纳秒脉冲激光器150皮秒激光器

 

gold on PET 


玻璃上的金属涂层织构

通过紫外激光对薄膜实现涂层织构 。

最小尺寸通常为 10 微米。

图为玻璃上经激光图案化处理的金。

系统:微流体钻孔系统

激光器: 紫外纳秒脉冲激光器1 µm 纳秒脉冲激光器150皮秒激光器

  gold

ITO 涂层

通过紫外激光对薄膜实现涂层刻蚀。

最小尺寸通常 <10 微米。

右图:金属膜图案化和 PET 基材上的 ITO:线宽 < 7 微米。

系统:聚合物膜切割机

激光器: 紫外纳秒脉冲激光器1 µm 纳秒脉冲激光器150皮秒激光器

  ITO on PET
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