Khắc IC và mạch điện tử bằng máy khắc laser công nghiệp

(Website tài trợ bởi: cong tu dong)

Truy xuất nguồn gốc linh kiện bán dẫn và thiết bị y tế đòi hỏi các ký mã hiệu phải được khắc ở kích thước dưới 1mm nhưng vẫn đảm bảo độ tương phản quang học tuyệt đối. Sai số chỉ vài micromet có thể làm hỏng lớp vỏ bảo vệ chip hoặc khiến hệ thống quét camera công nghiệp (Machine Vision) không nhận diện được mã 2D DataMatrix. Kiểm soát chính xác đường kính đốm hội tụ và độ sâu rãnh khắc là yêu cầu bắt buộc trong gia công điện tử chính xác.

Tiêu chuẩn tương phản tĩnh cho thiết bị đọc quét QR code công nghiệp
Khi đưa máy khắc laser công nghiệp vào dây chuyền sản xuất linh kiện vi mạch, chất lượng của mã ma trận 2D được chấm điểm trực tiếp theo tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 16022 hoặc AIM DPM. Mã khắc đạt chuẩn phải duy trì cấp độ tương phản từ Grade B trở lên dưới nguồn sáng đa hướng.

​

Các tiêu chí quang học bắt buộc khi khắc mã DataMatrix vi mô:

• Kích thước ô module (Cell size) của mã 2D được khống chế chuẩn xác từ 0.05mm đến 0.15mm trên từng điểm ảnh.
• Độ tương phản giữa ô đen và nền kim loại đạt trên 70% để camera nhận dạng tức thì trong vòng 5 mili giây.
• Không làm thủng hoặc biến dạng lớp vỏ nhựa Epoxy bao bọc nhân chip silicon bên trong linh kiện bán dẫn.
• Mép cạnh của từng ô vuông ma trận sắc nét, không xuất hiện hiện tượng văng xỉ hay gai viền do nhiệt lượng dư thừa.

Khắc bóc lớp Anode nhôm và mạ tĩnh điện độ chính xác 0.01mm
Bóc chọn lọc lớp phủ bề mặt (Laser Ablation) là phương pháp tạo độ tương phản cao mà không làm tổn hại đến lớp kim loại nền. Kỹ thuật này được ứng dụng rộng rãi trên vỏ thiết bị đo lường chính xác, dụng cụ phẫu thuật và khung vỏ điện thoại thông minh.

​

Quy trình thiết lập thông số bóc lớp phủ chuẩn micromet:

• Độ rộng xung cực ngắn từ 2ns đến 15ns giúp chùm tia phá hủy lớp màu hữu cơ trước khi nhiệt lượng kịp truyền vào lớp nhôm nền.
• Bước dịch chuyển đường quét (Hatch Spacing) cài đặt ở mức 0.005mm đến 0.008mm để tạo độ phủ đều không để lại gợn sóng vi mô.
• Tốc độ quét định vị chùm tia duy trì ổn định từ 2500mm/s đến 4000mm/s nhằm kiểm soát chính xác độ sâu bóc tách ở mức 0.01mm.
• Các kỹ sư ứng dụng tại Golden Micron luôn thực hiện đo kiểm trắc diện vết khắc bằng kính hiển vi laser đồng tiêu nhằm hỗ trợ khách hàng xác lập đúng dải tần số xung cho từng loại màng Anode khác nhau.

Ứng dụng tia laser xanh lá (Green Laser) trong gia công chất bán dẫn
Vật liệu bán dẫn như tấm wafer silicon, bảng mạch in gốm (Ceramic PCB) và kim loại có độ phản xạ quang học cực cao như vàng, đồng đòi hỏi nguồn phát có bước sóng ngắn hơn tia Fiber truyền thống. Nguồn Green Laser bước sóng 532nm mang lại hiệu suất hấp thụ năng lượng quang học vượt trội tại vùng vi mô.

​

Ưu thế kỹ thuật của bước sóng xanh lá 532nm trong công nghiệp chính xác:

• Tỷ lệ hấp thụ quang học trên bề mặt phôi đồng nguyên chất cao gấp 5 lần so với dải bước sóng 1064nm.
• Đốm sáng laser sau thấu kính hội tụ đạt đường kính cực nhỏ dưới 0.01mm, cho phép tạo nét chữ có chiều cao chỉ 0.2mm.
• Giảm thiểu tối đa vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), ngăn ngừa hoàn toàn nguy cơ nứt vi mô trên đế gốm cách điện.
• Đáp ứng tiêu chuẩn làm sạch phòng sạch Class 1000 nhờ cơ chế hóa hơi tức thời, không phát sinh muội than hay hạt bụi dẫn điện.

Làm chủ công nghệ đánh dấu vi mô là yếu tố then chốt giúp các nhà máy điện tử nâng cao tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn (Yield Rate) và ngăn chặn triệt để nguy cơ làm giả linh kiện. Việc lựa chọn đúng bước sóng, thấu kính hội tụ trường hẹp và kiểm soát bước quét ở cấp độ micromet sẽ giải quyết trọn vẹn bài toán ghi nhãn chính xác cao.

Anh em kỹ sư phòng Lab hoặc chuyên trách công đoạn khắc mã linh kiện vi mạch đang gặp lỗi đọc quét mã DPM trên phôi nào có thể chia sẻ kích thước mã để cùng phân tích thông số tối ưu.