半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)精密鉆孔的需求正在持續(xù)增長(zhǎng)，這一趨勢(shì)由多重因素驅(qū)動(dòng)，其中最大的增長(zhǎng)領(lǐng)域來(lái)自人工智能 (AI) 需求/應(yīng)用的激增，以及全球范圍內(nèi)供應(yīng)鏈多元化的發(fā)展趨勢(shì)，這兩大驅(qū)動(dòng)因素都推動(dòng)了對(duì)相關(guān)的機(jī)械加工和激光掃描加工設(shè)備及工具的需求。Novanta研發(fā)的Precession Elephant III（簡(jiǎn)稱(chēng)PEIII）多軸掃描振鏡通過(guò)提升探針卡、芯�；�板和印刷電路板的產(chǎn)能，助力半導(dǎo)體行業(yè)滿(mǎn)足市場(chǎng)增長(zhǎng)需求。

01 探針卡

探針卡是硅晶圓制造過(guò)程中的關(guān)鍵工具，它能夠在切割工藝前對(duì)晶圓上的電路進(jìn)行性能評(píng)估。探針卡的制造工藝需要極高的精度，從光束掃描角度來(lái)說(shuō)，由于需要零錐度孔（即入口直徑與出口直徑相同），普通的兩軸或三軸掃描頭無(wú)法滿(mǎn)足需求。

要獲得零錐度孔，需要采用旋切鉆孔技術(shù)，這就要求使用五軸掃描頭。旋切鉆孔技術(shù)能夠改變可控的攻角，使激光不僅可以垂直于工件表面入射，還可以進(jìn)行微角度偏轉(zhuǎn)或偏移。

02 芯粒

半導(dǎo)體行業(yè)正逐漸從制造集邏輯、存儲(chǔ)和 I/O 于一體的單片集成芯片，轉(zhuǎn)向采用芯粒技術(shù)——這種模塊化且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的組件能夠協(xié)同工作，構(gòu)成系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。 

但要使這些基于芯粒的系統(tǒng)正常工作，需要極高的精度——尤其在連接各個(gè)組件時(shí)，而這正是激光技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。在先進(jìn)封裝（尤其是 2.5D 設(shè)計(jì)）中，芯粒位于中介層上，并通過(guò)中介層實(shí)現(xiàn)信號(hào)連接。為了實(shí)現(xiàn)這些連接，工程師們需要鉆削硅通孔 (TSV) 或玻璃通孔 (TGV)，且這些微孔必須以微米級(jí)精度定位。通孔間距通常為 40 至 50 微米，且基板可能需要多次鉆孔，有時(shí)甚至需要翻轉(zhuǎn)處理背面。

這樣的任務(wù)不是普通掃描系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的，它需要全數(shù)字掃描系統(tǒng)與高分辨率平臺(tái)、精密光學(xué)元件和超短脈沖激光器協(xié)同工作。

03 印刷電路板

印刷電路板制造設(shè)備需求持續(xù)增長(zhǎng)，雖然主軸系統(tǒng)可加工較大尺寸的通孔，但激光技術(shù)在鉆削微通孔應(yīng)用上（通常在 25 至 250 微米范圍內(nèi)）具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)與芯粒系統(tǒng)類(lèi)似，但規(guī)模更大。單個(gè) PCB 面板上可能需要鉆超過(guò) 100 萬(wàn)個(gè)孔。為提升產(chǎn)能，每個(gè) XY 工作臺(tái)最多可配置 4 個(gè)掃描頭。雖然 PCB 的精度要求略低于芯粒（10 微米 vs 小于5 微米），但重復(fù)精度同樣重要甚至更為關(guān)鍵。由于CO2激光器通過(guò)熱加工過(guò)程工作，為減少熱影響區(qū)，鉆孔圖案會(huì)多次重復(fù)加工，使每個(gè)孔位在再次受激光照射前有冷卻時(shí)間。若系統(tǒng)無(wú)法保持一定時(shí)間內(nèi)的（通常為10-20 分鐘）重復(fù)加工精度，PCB 面板將因微通孔缺陷無(wú)法通過(guò)檢驗(yàn)。

從晶圓級(jí)測(cè)試到先進(jìn)封裝和高密度 PCB，激光微加工正賦能下一代電子制造產(chǎn)業(yè)。Novanta的Precession Elephant III多軸掃描振鏡專(zhuān)為精密鉆孔打造，配置專(zhuān)門(mén)的光學(xué)元器件和數(shù)字電子元件，可以應(yīng)對(duì)極為嚴(yán)苛的高精度加工要求。更多產(chǎn)品詳情及應(yīng)用歡迎咨詢(xún)Novanta中國(guó)團(tuán)隊(duì)。

轉(zhuǎn)自：Novanta Photonics

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