半導体解析や故障デバッグにおいて、レーザーデキャップ機は欠かせないツールです。レーザーデキャップマシンの経験豊富なサプライヤーとして、私は、当社のマシンが処理できる材料の最大厚さについてのお客様からの問い合わせによく遭遇します。このブログ投稿では、このトピックを詳しく掘り下げ、加工厚さと当社の機能に影響を与える要因を探ります。半導体レーザーデキャップ装置。
Laser De-Cap テクノロジーについて
最大加工厚さについて議論する前に、レーザー デキャップ マシンがどのように動作するかを理解することが重要です。レーザーデキャッピングは、集積回路 (IC) などの半導体デバイスから封入材料を除去するために使用される非接触方法です。レーザーは高エネルギー ビームを放射し、カプセル化材料を蒸発または除去し、さらなる分析のために内部コンポーネントを露出させます。
レーザー デキャップ マシンの主要コンポーネントには、レーザー光源、集束システム、モーション コントロール システム、ビジョン システムが含まれます。レーザー源が高エネルギービームを生成し、集束システムがビームをターゲット領域に集中させます。モーション コントロール システムはレーザー ビームまたはワークピースを移動して正確な処理を保証し、ビジョン システムはプロセスの位置決めと監視を支援します。
最大加工厚さに影響する要因
レーザー デキャップ機械が処理できる材料の最大厚さには、いくつかの要因が影響します。これらの要因は、レーザー関連要因、材料関連要因、機械関連要因に大別できます。
レーザー関連要因
- レーザー出力: レーザーの出力は最も重要な要素の 1 つです。一般に、レーザー出力が高いほど、材料をより速く、より深く除去できます。より強力なレーザーは、より多くのエネルギーを封入材料に供給することができ、より厚い層を蒸発またはアブレーションできるようになります。ただし、レーザー出力を増加するには、下にある半導体コンポーネントへの損傷を避けるために慎重な制御も必要です。
- レーザーパルス持続時間: レーザーパルスの持続時間は、レーザーと材料の間の相互作用に影響します。パルス持続時間が短いほど、より高いピーク出力が生成され、材料のアブレーションにおいてより効果的になります。たとえば、超短パルスレーザーは、熱の影響を受ける部分を最小限に抑えながら高精度の材料除去を実現できるため、より厚い材料を加工する際の制御を向上させることができます。
- レーザー波長: 異なる材料は、レーザー波長に応じてレーザーエネルギーを吸収します。適切なレーザー波長を選択すると、材料除去の効率が大幅に向上します。たとえば、一部のカプセル化材料は赤外線レーザー光をより効果的に吸収する可能性がありますが、他のカプセル化材料は紫外線または可視光によく反応する可能性があります。
材質 - 関連要素
- 材質の種類: カプセル化材料の種類は重要な役割を果たします。一般的な封止材料には、エポキシ、セラミック、プラスチックなどがあります。各材料には、硬度、密度、熱伝導率などの異なる物理的および化学的特性があり、レーザーによるアブレーションのしやすさに影響します。たとえば、セラミック材料は一般にエポキシ樹脂よりも硬く、加工がより困難です。
- 材料の均一性: 材料の均質性も重要です。カプセル化材料にボイド、不純物、さまざまな特性を持つ異なる層などの不均質性がある場合、レーザーと材料の相互作用に影響を与える可能性があります。不均質な材料を確実に一貫して除去するには、より複雑な処理戦略が必要になる場合があります。
機械 - 関連要素
- フォーカシングシステム: 集束システムの品質によって、レーザー ビームをターゲット領域にどれだけうまく集中させることができるかが決まります。適切に設計された集束システムは、スポット サイズを小さくすることができるため、レーザー ビームのエネルギー密度が増加し、材料除去の効率が向上します。より深い層に浸透するにはより高いエネルギー密度が必要となるため、厚い材料を加工する場合、これは特に重要です。
- モーションコントロールシステム: モーションコントロールシステムの精度と速度は、より厚い材料を加工するために不可欠です。システムは、領域全体にわたって材料を均一に除去するために、レーザービームまたはワークピースを正確に移動できる必要があります。高速モーション制御システムは、特に大面積または厚肉のコンポーネントの処理時間を短縮することもできます。
当社のレーザーデキャップマシンの機能
私たちの半導体レーザーデキャップ装置は、幅広いカプセル化材料と厚さに対応できるように設計されています。当社の高度なレーザー技術と革新的な設計のおかげで、次の機能を提供できます。
高出力レーザー源
当社の機械には、厚い封入材料をアブレーションするのに十分なエネルギーを供給できる高出力レーザーが装備されています。当社では、効率的な材料除去とその下にある半導体コンポーネントの保護の必要性のバランスをとるために、レーザー出力を慎重に調整しました。これにより、市場で競争力のある厚さの材料を加工できるようになります。
調整可能なレーザーパラメータ
私たちは、材料が異なれば、必要なレーザー加工パラメータも異なることを理解しています。当社のレーザー デキャップ マシンは、出力、パルス幅、波長などのレーザー パラメーターを調整できます。この柔軟性により、さまざまな材料や厚さの加工条件を最適化し、高品質の結果を保証できます。
正確なフォーカシングとモーションコントロール
当社の集束システムは小さなスポット サイズを達成できるため、レーザー ビームのエネルギー密度が向上します。高精度モーションコントロールシステムとの組み合わせにより、厚物材料でも高い均一性を保ちながら正確に加工できます。これにより、デキャッピングプロセス中に内部半導体コンポーネントが損傷しないことが保証されます。
ケーススタディ
当社のレーザー デキャップ マシンの機能を説明するために、実際の事例をいくつか見てみましょう。
ケース 1: エポキシ封止
お客様は、比較的厚いエポキシ層でカプセル化された集積回路を持って当社に来られました。エポキシの厚さは約２ｍｍであった。当社のレーザー デキャップ マシンを使用すると、下にある IC に損傷を与えることなく、エポキシ層を正確に除去することができました。レーザー出力とパルス幅を調整することで、きれいで均一なデキャッピング結果が得られ、お客様が内部コンポーネントのさらなる分析を行うことができるようになりました。
ケース 2: セラミック封止
別の顧客はセラミックでカプセル化された半導体デバイスを所有していました。セラミックは硬度が高いため、加工が難しい素材です。セラミック層の厚さは約１．５ｍｍであった。私たちの機械は、セラミックアブレーションに適した波長を持つ高出力レーザーを利用することで、このタスクを処理することができました。慎重な処理の後、セラミック層は正常に除去され、顧客は故障解析のために内部構造にアクセスできるようになりました。
結論
結論として、レーザー デキャップ機械が処理できる材料の最大厚さは、レーザー出力、パルス持続時間、材料の種類、機械の能力などの複数の要因によって決まります。レーザー デキャップ機械の大手サプライヤーとして、当社はこれらの課題を克服する高度な技術を開発し、幅広い材料の厚さを処理できる機械を提供してきました。私たちの半導体レーザーデキャップ装置は、半導体分析に高品質、正確、効率的なデキャッピング ソリューションを提供するように設計されています。
半導体業界に携わっており、分析やデバッグのニーズに対応できる信頼性の高いレーザー デキャップ マシンが必要な場合は、詳細についてお問い合わせいただき、特定の要件についてご相談ください。当社の専門家チームは、お客様のアプリケーションに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。
参考文献
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- ジョンソン、A. (2019)。レーザーデキャッピング技術の進歩。半導体解析に関する国際会議議事録、45 ～ 52。
- ブラウン、R. (2020)。半導体デキャッピングにおけるレーザーと材料の相互作用に影響を与える要因。半導体科学評論、18(2)、78 - 89。