11月30日,德中(天津)技术发展股份有限公司将出席并赞助支持第七届陶瓷封装产业论坛,战略发展与市场总监 张卓将做《精密激光在LTCC/HTCC加工中的关键技术及发展趋势》主题演讲,欢迎大家与会交流。
2、LTCC/HTCC精密激光加工核心技术及发展趋势
张卓,2010年本科毕业于天津大学电子科学与技术(光电子技术)专业,获学士学位,2013年毕业于天津大学光学工程专业,获硕士学位。曾参与国家863项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等重点项目研发工作,现任德中(天津)技术发展股份有限公司战略发展与市场总监,负责公司先进激光技术的应用和推广工作,主导公司与重点客户的技术合作项目,具有丰富的精密激光在先进电子制造中的应用经验,授权发明专利1项,实用新型专利3项,发表论文4篇,主题演讲报告5次。德中(天津)技术发展股份有限公司,成立于1998年,是一家以直接加工技术为核心,开发、生产激光微加工设备,电路板打样设备及工业软件的中德合资企业。公司是国家级高新技术企业,国家级专精特新“小巨人”企业。公司目前拥有1个集团运营总部(天津)、2个设备开发基地(深圳、苏州),10个分支机构,4个微加工服务中心,2016年12月在新三板挂牌。公司主营业务为开发、生产、销售激光精密加工设备、快速电路板制作系统及电路板工业软件。公司以电路板的设计、裸板制作、组装机构为目标客户,以直接加工技术为核心,综合运用减材与增材制造方法,研发、生产、销售精密材料加工设备,特别是以激光为刀具的CNC(Computer Numerical Control计算机数字控制机床)设备。公司以直接激光成型技术为核心,以强大的数据处理和专业的驱动设备软件、丰富的应用经验为支撑,简化传统PCB制造工艺中的诸多中间环节,以高精密、高柔性、环境友好为特色,替代蚀刻、电镀等化学方法和钻、铣、冲等机械方法,开拓电路板裸板制作的新技术方向。公司凭借着拥有领先的数据处理软件和较丰富的应用经验的优势,并能提供成套工艺设备,已经在国内、国际相关数据处理软件市场上处在领先地位;在国内电路板快速打样设备、电路板快速小批量制作系统,用于材料精密加工的激光微加工设备市场销售中占据了较重要的位置,特别是在细分领域有较大的优势。LTCC/HTCC专用激光精密钻孔设备
DirectLaserD3/D5/D7/D8系列是针对LTCC激光精密钻微孔量身定制的设备机型,由于LTCC料片材质较软,极易发生变形,设备开发过程中突破了高效精确CCD靶标识别算法,可以进行全局自动/手动、局部自动/手动涨缩计算及补偿。并且,为保证叠层精确度,德中还开发了五重精度校准体系,极大提升了反冲孔的精度和效率。经过多年与头部客户的配合,德中开发出了各类上下料配置,涵盖托盘、料框等多种形式。同时针对生瓷清洁依靠人工这一痛点,开发出多种料片清洁方法,可实现大多数厚度下料片的单面/双面清洁,还可以搭配AOI等模块,我们乐于与客户共同开发定制化LTCC钻孔智能化、自动化产线,可以接入客户MES系统,为客户提供智能激光钻孔解决方案。
图 左 DirectLaser DC3 右 DirectLaser DC7
DirectLaser MC5/MC7 陶瓷精密打孔划线设备
DirectLaser MC5/MC7激光钻孔精度高,可加工LED陶瓷基板、大功率半导体陶瓷基板、薄膜电路、金属基板等多样化材料,尺寸及形状一致性好。环境友好,工艺灵活,容易集成为全自动化连续生产模式。因此将成为未来的主要精、微加工工艺手段。可以完成冲孔、切割、划线、高速钻孔等多种不同应用,设备还可以配备自动上下料系统,组成整套的生产线。

图 左 DirectLaser MC5 右 DirectLaser MC7
DirectLaser CO2 激光陶瓷精密切割设备
德中DirectLaser CO2采用花岗岩基台,直线电机驱动系统,二氧化碳大功率激光器搭配顶级光学器件,发挥了激光技术的独有优势,给客户提供不曾有过的制造能力。设备加工幅面为250x250mm,结构紧凑,可以高效率的切割陶瓷,并可根据生产需求,搭配自动化上下料系统,真正实现无人值守。设备适用于高质量氧化铝、氮化铝陶瓷切割、划线,激光的非接触加工方式,对于陶瓷类薄、脆性材料具备多种优势。激光加工效率更高,灵活性更好,不会产生崩边、破裂,同一批次的样品加工一致性更高。

图 DirectLaser CO2
晶圆化学镀Ni/Pd/Au(UBM)设备
德中DCT SIELP系列,主要应用于WLP工艺中的UBM(under bumping metallization) 和传统 WB (wire bonding) 技术中的OPM(over pad metallization)层制作,即在晶圆或RDL层AL、Cu Pad上,采用化学镀工艺,镀覆一层焊接性能良好的Ni/Pd/Au金属层,用于BGA球形焊点形成或直接wire bonding。
RCA是晶圆清洗中最长见的技术,其基本原则是首先去除表面的有机沾污,然后溶解氧化层(氧化层是“沾污陷阱”,也会引入外延缺陷),最后再去除颗粒、金属沾污,同时使表面钝化。 在RAC清洗技术中,兆声波是清洗的加速器,也是有效保证。兆声波克服了超声波不能去除1µm污染颗粒的缺点,同时也降低了空化效应对基片的冲击。在清洗时,兆声波换能器发出波长为 1.5μm 频率为0.8-1MHz的高能声波,溶液分子在这种声波的推动下作加速运动,最大瞬时速度可达到30cm/s。因此形成不了超声波清洗那样的空化泡,而只能以高速的流体波连续冲击晶片表面,使硅片表面附着的污染物和细小微粒被强制除去并进入到清洗液中。兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0.2μm的粒子,起到超声波起不到的作用。这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。
德中CS系列的超声波清洗设备用于PVD、PCVD前,对陶瓷、铁氧体、玻璃、蓝宝石、LED基板等进行清洁处理,确保基板表面洁净无污染。德中CS系列设备超声波,可提供高空化效应的清洗方式,也可以提供高液体分子加速度的清洗方式,还可以提供两种方式相结合的清洗工艺。其主要特点如下:
1、扫频技术:减少驻波,超声波能量在槽内分布均匀,不会出现能量盲点,确保一致的清洗效果。
2、复频超声清洗技术:不同频率的超声可清洗掉不同颗粒直径的污染物,复频超声清洗技术使基板清洗更干净、彻底,可制作更精细线路。
3、爆洗技术:减低材料破损,兼顾大小多种直径颗粒的清洗;适合超薄陶瓷、玻璃、蓝宝石、硅片清洗;适合抛光精密产品;适合镀金后脆性、易剥离材料。
德中TP350/450/650系列电镀设备,采用独特的射流技术,适合陶瓷片、HTCC陶瓷管壳、铁氧体等电子基板挂镀,更加适合电子零件滚镀、晶圆凸点电镀。采用独特射流电镀技术:射流电镀即工件作为阴极,浸泡在电镀液中的同时,电镀溶液从左、右两侧或底部强力喷射向阴极,有效均衡镀槽内各种离子浓度,提高电镀均匀性;对于滚镀,射流技术加强了滚筒内溶液与槽内溶液交换,打破滚筒网眼溶液表面张力,减少工件在网眼的贴附,有效解决滚镀中的“印子”问题。

原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):德中技术将参加第七届陶瓷封装产业论坛并做《精密激光在LTCC/HTCC加工中的关键技术及发展趋势》主题演讲和展台展示