ולטראַפאַסט לאַזער מיקראָ-נאַנאָ מאַנופאַקטורינג ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז

כאָטש אַלטראַפאַסט לייזערז האָבן שוין אַרום פֿאַר דעקאַדעס, ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז האָבן געוואקסן ראַפּאַדלי אין די לעצטע צוויי יאָרצענדלינג. אין 2019, די מאַרק ווערט פון ולטראַפאַסטלאַזער מאַטעריאַלפּראַסעסינג איז געווען בעערעך $ 460 מיליאָן, מיט אַ קאַמפּאַונד יערלעך וווּקס קורס פון 13%. אַפּפּליקאַטיאָן געביטן ווו ולטראַפאַסט לייזערז האָבן שוין הצלחה געניצט צו פּראַסעסינג ינדאַסטריאַל מאַטעריאַלס אַרייַננעמען פאָטאָמאַסק פאַבריקיישאַן און פאַרריכטן אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע ווי געזונט ווי סיליציום דיסינג, גלאז קאַטינג / סקרייבינג און (ינדיום צין אַקסייד) יטאָ פילם באַזייַטיקונג אין קאַנסומער עלעקטראָניק אַזאַ ווי רירעוודיק פאָנעס און טאַבלאַץ. , פּיסטאָן טעקסטשערינג פֿאַר די אָטאַמאָוטיוו אינדוסטריע, קאָראַנערי סטענט מאַנופאַקטורינג און מיקראָפלוידיק מיטל מאַנופאַקטורינג פֿאַר די מעדיציניש אינדוסטריע.

01 פאָטאָמאַסק מאַנופאַקטורינג און פאַרריכטן אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע

ולטראַפאַסט לייזערז זענען געניצט אין איינער פון די ערליאַסט ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז אין מאַטעריאַלס פּראַסעסינג. יבם האָט געמאלדן די אַפּלאַקיישאַן פון פעמטאָסעקאַנד לאַזער אַבלאַטיאָן אין פאָטאָמאַסק פּראָדוקציע אין די 1990 ס. קאַמפּערד מיט נאַנאָסעקאָנד לאַזער אַבלאַטיאָן, וואָס קענען פּראָדוצירן מעטאַל ספּאַטער און גלאז שעדיקן, פעמטאָסעקאַנד לאַזער מאַסקס ווייַזן קיין מעטאַל ספּאַטער, קיין גלאז שעדיקן, עטק. דעם אופֿן איז געניצט צו פּראָדוצירן ינאַגרייטיד סערקאַץ (ICs). פּראַדוסינג אַן IC שפּאָן קען דאַרפן אַרויף צו 30 מאַסקס און קאָסטן>$100,000. פעמטאָסעקאַנד לאַזער פּראַסעסינג קענען פּראָצעס שורות און ווייזט אונטער 150נם.

פיגורע 1. פאָטאָמאַסק פאַבריקיישאַן און פאַרריכטן

פיגורע 2. אָפּטימיזאַטיאָן רעזולטאַטן פון פאַרשידענע מאַסקע פּאַטערנז פֿאַר עקסטרעם אַלטראַווייאַליט ליטהאָגראַפי

02 סיליציום קאַטינג אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע

סיליציום ווייפער דיסינג איז אַ נאָרמאַל מאַנופאַקטורינג פּראָצעס אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע און איז טיפּיקלי דורכגעקאָכט מיט מעטשאַניקאַל דיסינג. די קאַטינג ווילז אָפט אַנטוויקלען מיקראָקראַקקס און זענען שווער צו שנייַדן דין (למשל גרעב <150 μם) ווייפערז. לאַזער קאַטינג פון סיליציום ווייפערז איז געניצט אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע פֿאַר פילע יאָרן, ספּעציעל פֿאַר דין ווייפערז (100-200μם), און איז דורכגעקאָכט אין קייפל סטעפּס: לאַזער גראָאָווינג, נאכגעגאנגען דורך מעטשאַניקאַל צעשיידונג אָדער סטעלט קאַטינג (ד"ה ינפרערעד לאַזער שטראַל ין). די סיליציום סקרייבינג) נאכגעגאנגען דורך מעטשאַניקאַל טייפּ צעשיידונג. די נאַנאָסעקאָנד פּאַלס לאַזער קענען פּראָצעס 15 ווייפערז פּער שעה, און די פּיקאָסעקאַנד לאַזער קענען פּראָצעס 23 ווייפערז פּער שעה, מיט העכער קוואַליטעט.

03 גלאז קאַטינג / סקרייבינג אין די קאַנסומאַבאַל עלעקטראָניק אינדוסטריע

ריר סקרינז און פּראַטעקטיוו ברילן פֿאַר רירעוודיק פאָנעס און לאַפּטאַפּס ווערן טינער און עטלעכע דזשיאַמעטריק שאַפּעס זענען קערווד. דעם מאכט טראדיציאנעלן מעטשאַניקאַל קאַטינג מער שווער. טיפּיש לייזערז טיפּיקלי פּראָדוצירן נעבעך שנייַדן קוואַליטעט, ספּעציעל ווען די גלאז דיספּלייז זענען סטאַקט 3-4 לייַערס און די שפּיץ 700 μם דיק פּראַטעקטיוו גלאז איז טעמפּערד, וואָס קענען ברעכן מיט לאָוקאַלייזד דרוק. אַלטראַפאַסט לייזערז האָבן שוין געוויזן צו קענען צו שנייַדן די ברילן מיט בעסער ברעג שטאַרקייַט. פֿאַר גרויס פלאַך טאַפליע קאַטינג, די פעמטאָסעקאָנד לאַזער קענען זיין פאָוקיסט אויף די צוריק ייבערפלאַך פון די גלאז בויגן, סקראַטשינג די ין פון די גלאז אָן דאַמידזשינג די פראָנט ייבערפלאַך. די גלאז קענען זיין צעבראכן מיט מעטשאַניקאַל אָדער טערמאַל מיטל צוזאמען די סקאָרד מוסטער.

פיגורע 3. פּיקאָסעקאַנד ולטראַפאַסט לאַזער גלאז ספּעציעל-שייפּט קאַטינג

04 פּיסטאָן טעקסטשערז אין די אָטאַמאָוטיוו אינדוסטריע

לייטווייט מאַשין ענדזשאַנז זענען געמאכט פון אַלומינום אַלויז, וואָס זענען נישט ווי טראָגן-קעגנשטעליק ווי געשטאַלט אייַזן. שטודיום האָבן געפֿונען אַז פעמטאָסעקאָנד לאַזער פּראַסעסינג פון מאַשין פּיסטאָן טעקסטשערז קענען רעדוצירן רייַבונג מיט אַרויף צו 25% ווייַל דעבריס און ייל קענען זיין יפעקטיוולי סטאָרד.

פיגורע 4. פעמטאָסעקאָנד לאַזער פּראַסעסינג פון ויטאָמאָביל מאָטאָר פּיסטאָנס צו פֿאַרבעסערן מאָטאָר פאָרשטעלונג

05 קאָראַנערי סטענט מאַנופאַקטורינג אין די מעדיציניש אינדוסטריע

מיליאַנז פון קאָראַנערי סטענץ זענען ימפּלאַנטיד אין די קאָראַנערי אַרטעריעס פון דעם גוף צו עפֿענען אַ קאַנאַל פֿאַר בלוט צו לויפן אין אַנדערש קלאַטאַד כלים, שפּאָרן מיליאַנז פון לעבן יעדער יאָר. קאָראַנערי סטענץ זענען טיפּיקלי געמאכט פון מעטאַל (למשל ומבאַפלעקט שטאָל, ניקאַל-טיטאַניום פאָרעם זיקאָרן צומיש, אָדער מער לעצטנס קאָבאַלט-קראָומיאַם צומיש) דראָט ייגל מיט אַ שטראַל ברייט פון בעערעך 100 μם. קאַמפּערד מיט לאַנג-דויפעק לאַזער קאַטינג, די אַדוואַנטידזשיז פון ניצן אַלטראַפאַסט לייזערז צו שנייַדן בראַקאַץ זענען הויך שנייַדן קוואַליטעט, בעסער ייבערפלאַך ענדיקן און ווייניקער דעבריס, וואָס ראַדוסאַז פּאָסטן-פּראַסעסינג קאָס.

06 מאַנופאַקטורינג מיקראָפלוידיק מיטל פֿאַר די מעדיציניש אינדוסטריע

מיקראָפלוידיק דעוויסעס זענען קאַמאַנלי געניצט אין די מעדיציניש אינדוסטריע פֿאַר קרענק טעסטינג און דיאַגנאָסיס. די זענען טיפּיקלי מאַניאַפאַקטשערד דורך מיקראָ-ינדזשעקשאַן מאָלדינג פון יחיד פּאַרץ און דעמאָלט באַנדינג מיט גלוינג אָדער וועלדינג. ולטראַפאַסט לאַזער פאַבריקיישאַן פון מיקראָפלוידיק דעוויסעס האט די מייַלע פון ​​פּראַדוסינג 3 ד מיקראָטשאַנאַלז אין טראַנספּעראַנט מאַטעריאַלס אַזאַ ווי גלאז אָן די נויט פֿאַר קאַנעקשאַנז. איין אופֿן איז הינטער-פאַסט לאַזער פאַבריקיישאַן אין אַ פאַרנעם גלאז נאכגעגאנגען דורך נאַס כעמישער עטשינג, און אנדערן איז פעמטאָסעקאָנד לאַזער אַבלאַטיאָן ין גלאז אָדער פּלאַסטיק אין דיסטילד וואַסער צו באַזייַטיקן דעבריס. אן אנדער צוגאַנג איז צו מאַשין טשאַנאַלז אין די גלאז ייבערפלאַך און פּלאָמבע זיי מיט אַ גלאז דעקן דורך פעמטאָסעקאַנד לאַזער וועלדינג.

פיגור 6. פעמטאָסעקאָנד לאַזער-ינדוסט סעלעקטיוו עטשינג צו צוגרייטן מיקראָפלוידיק טשאַנאַלז ין גלאז מאַטעריאַלס

07 מיקראָ דרילינג פון ינדזשעקטער נעזל

פעמטאָסעקאַנד לאַזער מיקראָהאָל מאַשינינג האט ריפּלייסט מיקראָ-EDM אין פילע קאָמפּאַניעס אין די הויך-דרוק ינדזשעקטער מאַרק רעכט צו גרעסערע בייגיקייַט אין טשאַנגינג לויפן לאָך פּראָופיילז און קירצער מאַשינינג צייט. די פיייקייט צו אויטאָמאַטיש קאָנטראָלירן די פאָקוס שטעלע און טילט פון די שטראַל דורך אַ פּריסעסינג יבערקוקן קאָפּ האט געפֿירט צו די פּלאַן פון עפענונג פּראָופיילז (למשל, פאַס, פלער, קאַנווערדזשאַנס, דיווערדזשאַנס) וואָס קענען העכערן אַטאָמיזיישאַן אָדער דורכדרונג אין די קאַמבאַסטשאַן קאַמער. דרילינג צייט דעפּענדס אויף די אַבלאַטיאָן באַנד, מיט בויער גרעב פון 0.2 - 0.5 מם און לאָך דיאַמעטער פון 0.12 - 0.25 מם, מאכן דעם טעכניק צען מאל פאַסטער ווי מיקראָ-עדם. מיקראָדרילינג איז דורכגעקאָכט אין דריי סטאַגעס, אַרייַנגערעכנט ראַפינג און פינישינג פון דורך-פּילאָט האָלעס. אַרגאָן איז געניצט ווי אַ אַגזיליערי גאַז צו באַשיצן די באָרעהאָלע פון ​​אַקסאַדיישאַן און צו באַשיצן די לעצט פּלאַזמע בעשאַס די ערשט סטאַגעס.

פיגור 7. פעמטאָסעקאָנד לאַזער הויך-פּינטלעכקייַט פּראַסעסינג פון ינווערטיד טאַפּער לאָך פֿאַר דיעסעל מאָטאָר ינדזשעקטער

08 הינטער-שנעל לאַזער טעקסטשערינג

אין די לעצטע יאָרן, אין סדר צו פֿאַרבעסערן מאַשינינג אַקיעראַסי, רעדוצירן מאַטעריאַל שעדיקן און פאַרגרעסערן פּראַסעסינג עפעקטיווקייַט, די פעלד פון מיקראָמאַשינינג איז ביסלעכווייַז געווארן אַ פאָקוס פון ריסערטשערז. ולטראַפאַסט לאַזער האט פאַרשידן פּראַסעסינג אַדוואַנטידזשיז אַזאַ ווי נידעריק שעדיקן און הויך פּינטלעכקייַט, וואָס איז געווארן דער פאָקוס פון פּראַמאָוטינג די אַנטוויקלונג פון פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע. אין דער זעלביקער צייט, אַלטראַפאַסט לייזערז קענען שפּילן אויף אַ פאַרשיידנקייַט פון מאַטעריאַלס, און לאַזער פּראַסעסינג מאַטעריאַל שעדיקן איז אויך אַ הויפּט פאָרשונג ריכטונג. אַלטראַפאַסט לאַזער איז געניצט צו אַבלייט מאַטעריאַלס. ווען די ענערגיע געדיכטקייַט פון די לאַזער איז העכער ווי די אַבלאַטיאָן שוועל פון דעם מאַטעריאַל, די ייבערפלאַך פון די אַבלייטיד מאַטעריאַל וועט ווייַזן אַ מיקראָ-נאַנאָ סטרוקטור מיט זיכער קעראַקטעריסטיקס. פאָרשונג ווייזט אַז די ספּעציעל ייבערפלאַך סטרוקטור איז אַ פּראָסט דערשיינונג וואָס אַקערז ווען לאַזער פּראַסעסינג מאַטעריאַלס. דער צוגרייטונג פון ייבערפלאַך מיקראָ-נאַנאָ סטראַקטשערז קענען פֿאַרבעסערן די פּראָפּערטיעס פון די מאַטעריאַל זיך און אויך געבן די אַנטוויקלונג פון נייַע מאַטעריאַלס. דאָס מאכט די צוגרייטונג פון ייבערפלאַך מיקראָ-נאַנאָ סטראַקטשערז דורך אַלטראַפאַסט לאַזער אַ טעכניש אופֿן מיט וויכטיק אַנטוויקלונג באַטייַט. דערווייַל, פֿאַר מעטאַל מאַטעריאַלס, פאָרשונג אויף ולטראַפאַסט לאַזער ייבערפלאַך טעקסטשערינג קענען פֿאַרבעסערן מעטאַל ייבערפלאַך וועטינג פּראָפּערטיעס, פֿאַרבעסערן ייבערפלאַך רייַבונג און טראָגן פּראָפּערטיעס, פאַרבעסערן קאָוטינג אַדכיזשאַן, און דיירעקשאַנאַל פּראָוליפעריישאַן און אַדכיזשאַן פון סעלז.

פיגורע 8. סופּערהידראָפאָביק פּראָפּערטיעס פון לאַזער-צוגעגרייט סיליציום ייבערפלאַך

ווי אַ קאַטינג-ברעג פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע, ולטראַפאַסט לאַזער פּראַסעסינג האט די קעראַקטעריסטיקס פון קליין היץ-אַפעקטאַד זאָנע, ניט-לינעאַר פּראָצעס פון ינטעראַקשאַן מיט מאַטעריאַלס, און הויך-האַכלאָטע פּראַסעסינג ווייַטער פון די דיפפראַקשאַן שיעור. עס קענען דערגרייכן הויך-קוואַליטעט און הויך-פּינטלעכקייַט מיקראָ-נאַנאָ פּראַסעסינג פון פאַרשידן מאַטעריאַלס. און דריי-דימענשאַנאַל מיקראָ-נאַנאָ סטרוקטור פאַבריקיישאַן. דערגרייכן לאַזער מאַנופאַקטורינג פון ספּעציעל מאַטעריאַלס, קאָמפּלעקס סטראַקטשערז און ספּעציעל דעוויסעס אָפּענס נייַ אַוואַנוז פֿאַר מיקראָ-נאַנאָ מאַנופאַקטורינג. דערווייַל, פעמטאָסעקאַנד לאַזער איז וויידלי געניצט אין פילע קאַטינג-ברעג וויסנשאפטלעכע פעלדער: פעמטאָסעקאַנד לאַזער קענען זיין געניצט צו צוגרייטן פאַרשידן אָפּטיש דעוויסעס, אַזאַ ווי מיקראָלענס ערייז, ביאָניק קאַמפּאַונד אויגן, אָפּטיש וואַוועגוידס און מעטאַסורפאַסיז; ניצן זייַן הויך פּינטלעכקייַט, הויך האַכלאָטע און מיט דריי-דימענשאַנאַל פּראַסעסינג קייפּאַבילאַטיז, פעמטאָסעקאָנד לאַזער קענען צוגרייטן אָדער ויסשטימען מיקראָפלוידיק און אָפּטאָפלוידיק טשיפּס אַזאַ ווי מיקראָהעאַטער קאַמפּאָונאַנץ און דריי-דימענשאַנאַל מיקראָפלוידיק טשאַנאַלז; אין אַדישאַן, פעמטאָסעקאָנד לאַזער קענען אויך צוגרייטן פאַרשידענע טייפּס פון ייבערפלאַך מיקראָ-נאַנאָסטרוקטורעס צו דערגרייכן אַנטי-אָפּשפּיגלונג, אַנטי-אָפּשפּיגלונג, סופּער הידראָפאָביק, אַנטי-ייסינג און אנדערע פאַנגקשאַנז; ניט בלויז דאָס, פעמטאָסעקאַנד לאַזער איז אויך געווענדט אין די פעלד פון ביאָמעדיסינע, ווייזונג בוילעט פאָרשטעלונג אין פעלדער אַזאַ ווי בייאַלאַדזשיקאַל מיקראָ-סטענץ, צעל קולטור סאַבסטרייץ און בייאַלאַדזשיקאַל מיקראָסקאָפּיק ימידזשינג. ברייט אַפּלאַקיישאַן פּראַספּעקס. דערווייַל, די אַפּלאַקיישאַן פעלדער פון פעמטאָסעקאָנד לאַזער פּראַסעסינג יקספּאַנדיד יאָר צו יאָר. אין אַדישאַן צו די אויבן-דערמאנט מיקראָ-אָפּטיקס, מיקראָפלוידיקס, מולטי-פאַנגקשאַנאַל מיקראָ-נאַנאָסטרוקטורעס און ביאָמעדיקאַל ינזשעניעריע אַפּלאַקיישאַנז, עס אויך פיעסעס אַ ריזיק ראָלע אין עטלעכע ימערדזשינג פעלדער, אַזאַ ווי מעטאַסורפאַסע צוגרייטונג. , מיקראָ-נאַנאָ מאַנופאַקטורינג און מולטי-דימענשאַנאַל אָפּטיש אינפֿאָרמאַציע סטאָרידזש, עטק.