激光微加工技术在集成电路制造中的应用

摘 要 伴随科学技术的不断发展，激光技术的应用也越来越纯熟。激光微加工技术以其高效率、无污染、高精度、热影响小的特点被各个领域广泛运用。本文通过对于集成电路的制造封装进行全面的分析，并且详细的介绍了激光微调、激光打孔、激光清洗、激光柔性布线以及激光微激光技术等方面进行应用分析，从而进一步提高激光微加工技术的发展。

【关键词】激光微加工 集成电路 制造业

激光能够非常好的适应空间，并且具有良好的空间适应性以及时间适应性。尤其是能够针对不同的材质、形状尺寸等加工适应度非常高，非常适合自动化加工体验。激光微加工技术能够将加工手段与计算机数控进行完美的结合，并且进一步成为现代化制造业优质、高效、低成本、适应性强的关键技术。一般情况下，激光微加工技术主要适用于电子产品，因为电子产品对于加工技术的要求比较严格，利用激光微加工技术进行各种高科技的应用，能够进一步提高电子产品的质量。

1 激光微加工技术的主要特点

1.1 激光微加工速度快

由于激光的能量束密度非常高，所以热影响区域小，这样一来加工的速度也就会进一步提高，从而实现对于微电子产业中各种高硬度、高脆性以及高熔点的材料进行加工。

1.2 无需机械接触

激光束不需要针对加工材料进行传统的机械挤压或者机械应力，这样对于加工材料的损害就会相应减少，也不至于损坏被加工的物体。由于这样的特性，也不会由于加工而引起有毒气体、废液、废料的产生，对于环境也不会造成影响，代表着未来电子制造业的最先进的加工工艺。

1.3 激光直写

激光直写技术能够突破传统的模板限制，并且根据加成法和减成法的制造方式都能够统一完成，可以说激光微加工技术的工艺集成度非常的高，也尤为符合集成电路制造的小批量、快速试制的要求。

1.4 激光技术与计算机集成系统相结合

通过激光微加工技术与计算机集成制造系统相结合的方式，能够保证计算加工的内容和方式变得更为精确，也能够保证激光微加工技术易于导向、聚焦，从而针对经常变换不同加工模式的用户非常的方便。

2 激光微加工技术的应用

2.1 激光微调

所谓的激光微调，就是利用激光束聚焦点的光斑来达到要求的能量密度，并且尽可能的选择汽化一部分材料，进一步保证电子元器件的精密调解。通过激光未加工技术来针对电阻、电容、石英晶体、集成电路等进行调解，能够保证以集中的能量来进行加工材料，并且对于附近的元器件影响非常小，也不会产生一定的污染，与其他加工方式相比，激光微调具有速度快、成本低、效率高的有点，并且能够精确到每秒中调解200个电阻。从目前激光微调技术发展的方向来看，激光微调技术融合了激光、光学、精密机械、电子学、计算机等一系列高科技项目，而且激光微调技术未来的发展方式也在朝向多功能、高速高自动化的发展方向。

2.2 激光打孔

目前我们使用的各种银行卡中IC芯片封装都是利用激光打孔技术嵌入的，目前最常用的多层电路板过孔加工的方法主要包括了光辅助化学刻蚀、等离子体蚀孔、机械打孔、激光打孔等方式，但是由于其他方法的使用成本太高、设备前期投资巨大，工艺要求无法满足，所以激光打孔已经逐渐发展成为主要的打孔方式，而且激光打孔更加的便宜、高柔性、低成本、适应材料丰富。

2.3 激光清洗

从目前来看，激光清洗的机理主要包括两种方式。一种是激光的能量被周围的微粒和清洗剂吸收，这样造成清洗剂快速升温，并且出现爆炸性汽化，这样就能够直接将材料表面的微粒冲出，从而达到清洗的目的。另一种方式并不需要清洗剂，而只需要激光照射在材料的表面，通过激光吸收的能量产生热能量，将微粒冲出表面，这样的方式需要激光的精度够高，被称为干式激光清洗法。

而且，随着集成电路的密封等级不断提高，制造过程中如果被微粒等污染，会导致材料出现严重不足，传统的化学清洗法、机械清洗法、超声波清洗法等对于材料表面的微粒处理非常的困难，但是激光清洗法能够通过无研磨、非接触、无热效应的方式针对各种材料进行清洗，从而有效的去除材料表面的微小颗粒，而且又不会使得模板出现碎裂或者其他污染，所以说激光清洗法师目前最有效、最安全的方法。

2.4 激光柔性布线

激光柔性布线技术是最近兴起的电路板布线技术，通过激光束的扫描光、热的作用来直接在集成路表面进行预涂层、溶液或者气体等，从而发生物理化学法宁，进一步形成金属导线的柔性不限技术。利用激光柔性不限技术能够针对集成电路板中封装结构的导线布线或者及时修复。激光柔性布线技术具有多样化的生产方式，适用于小批量生产。

2.5 激光微焊

激光微焊技术能够在集成电路中进行封装处理，对于引线和印刷电路板的焊接、引线和硅板之间的焊接、细导线和薄膜的焊接、集成电路的焊接等用途。激光微焊与其他的焊接技术相比较来说具有很明显的特点，比如激光强度更高、对周围加工产生热影响较小，而且激光可以达到其他方式无法进入的区域，从而保证激光与不同材料之间进行相同组合，这样也能够增强激光焊点的高精度。

3 结论

对于激光微加工技术来说，激光微加工技术的好与坏直接影响到产品的质量，所以激光是整个激光微加工技术过程中的重要环节。但是在目前的技术条件和水平之下，对于激光微加工技术无法实现全面的检验，对焊缝的无损检测技术也无法保证激光微加工技术。所以要对于激光环节的各个步骤进行严格的控制与管理，强化激光微加工技术过程中的激光微加工技术。本文通过对于激光微加工技术过程激光微加工技术保证的重要意义进行全面的分析，并且结合笔者在从事集成电路制造的多年经验进行深入的分析，从激光微加工技术不足入手，并且针对性的提出解决办法，促进集成电路制造的质量得到提升。

参考文献

[1]蔡志祥，曾晓雁.激光微熔覆技术的发展及应用[J].中国光学与应用光学，2010（05）：405-414.

[2]曹宇，李祥友，蔡志祥，曾晓雁.激光微加工技术在集成电路制造中的应用[J].光学与光电技术，2006（04）：25-28.

[3].激光微加工应用潜力的调查[J].激光与光电子学进展，1999（01）：30-33.

[4]许平平.集成电路的失效分析技术及其在产品开发和制造中的应用[J].电子产品可靠性与环境试验，1995（04）：14-20.