光掩膜版激光原理

半导体激光器失效机理与案例分析：

半导体激光器失效模式主要表现为工作期间无输出光强，或在恒定驱动电流下输出光功率退化失效，当输出功率退化至特定阈值，就会导致激光器失效。可靠性研究分析中心是国内专业从事电子元器件和各种电子产品失效分析技术研究和技术服务的机构。在对半导体激光器开展的失效分析工作中，经总结，半导体激光器的主要失效机理包括电极退化、欧姆接触、腔面退化、环境污染等因素。

失效机理介绍及相关案例如下文所示。

1）电极退化电极退化通常发生在金属与半导体材料的交界面，由于焊料材料扩散进半导体内部形成缺陷结构，大电流作用下导致缺陷位置热量积累，**终烧毁附近的金属化层[2]。 激光打标机的故障分析；光掩膜版激光原理

微纳加工-激光掩模版的作用：

光刻掩模版，别称“掩模版”、“光刻板”、“光罩”、“遮光罩”，一般使用玻璃或者石英表面覆盖带有图案的金属图形，实现对光线的遮挡或透过功能，是微电子光刻工艺中的一个工具或者板材。我们利用光罩可以实现微电子工艺中的图形传递。光刻掩模版的加工技术主要有两种：其一为激光直写技术；其二为电子束直写部分，两种技术区别在于光源不同，实现的精度有所区别。掩模版是光刻工艺不可缺少的部件。掩模上承载有设计图形，光线透过它，把设计图形透射在光刻胶上，掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片”。我们可以通过把图形做在掩模版上通过下一步曝光工艺（下期讲解）转移到我们的基底上，基底上有对应的相关图形了，但是通过曝光基底上还没有刻上图形，只是光刻胶有了相关图形。光刻胶的是一种对光敏感的材料，通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化。有可能会变容易溶解也可能变得不容易，这时候再通过显影液，不稳定的部分将会被处理掉，剩下的就是我们想要的图形。 重庆激光报价超快激光微加工的技术应用；

揭秘0.1mm激光钻孔：

随着电子产品的不断升级，企业对PCB工艺的要求越来越高，而且由于结构空间原因，希望PCB的体积越小越好，这又进一步对工艺发展提出了新要求。因此，PCB工艺正变得越来越复杂，钻孔就是其中一道难题。

一、0.1mm的钻孔，为什么做不了？很多工程师看到板厂的工艺能力写着小孔0.1mm时，便把PCB设计中的孔改到0.1mm，以解决线路布局空间不足的问题。但当他们把设计文件发给板厂打板时，却收到板厂反馈这孔做不了！怎么回事呢？其实这里有个误区——不是所有的板都能做0.1mm的钻孔。0.1mm是很小的孔，采用机械钻的时候，容易断刀，目前比较小的机械钻是0.15mm，低于0.15mm的孔需要采用激光钻。但激光钻孔有个前提条件，就是板子的介质厚度只能是0.127mm以内，大于这个厚度就无法激穿。因此，板子之所以不能做0.1mm的孔，不是因为板厂做不了，是因为设计的板子太厚了。

大功率半导体激光器封装技术中，主要有三个趋势

（1）无铟化铟焊料是常用的焊料之一。由于铟焊料在高电流下易产生电迁移和电热迁移的问题，影响半导体激光器的稳定性。通常采用金锡焊料封装取代铟焊料封装。

（2）高散热：针对热管理尽管已提出了多种散热方式，例如金刚石传导散热和微通道散热技术，如何提高散热效率仍然是阻碍阵列半导体激光器高功率输出的主要因素。热应力通常是由于阵列激光器和衬底的热膨胀系数（CTE）失配所导致。热应力不仅限制了用于封装的衬底材料/热沉的选择，而且影响半导体激光bar的可靠性、光谱宽度和光束的“smile”效应（各发射腔的近场非线性效应）。为了减小热应力，目前通过采用高的热传导率和热膨胀系数更加匹配的衬底/热沉材料（无氧铜、纯银、金刚石、硅）。

（3）“无空洞”贴片技术：对于单阵列半导体激光器，由于阵列半导体激光器各个发光单元产生的热量相互干扰和整体散热不均匀，导致器件性能稳定性降低和限制功率上升；如果贴片层中存在空洞将明显的影响阵列半导体激光的性能，包括输出功率和可靠性等。现已有两种降低贴片层中的空洞的方法：一种是在合理的控制环境温度和压力情况下使用贴片技术；另一种方法是真空回流技术。 不同掩模版的不透光材料有所不同。

激光钻孔加工常见的4种方法：

3.树脂表面的直接成孔技术：具体操作方式有以下4种：a.基板是用树脂铜箔在内层板上压涂，然后将铜箔全部蚀刻除去，便可用CO2激光直接在树脂表面打孔，再继续按镀覆工艺进行打孔。b.用FR-4半固化片材及铜箔代替涂树脂铜箔的工艺方法，与用铜箔制作相类似。C.涂覆感光树脂及后续层压铜箔的工艺方法。d.采用干膜作为介质层，与铜箔一起进行压贴工艺制备。

4.超薄铜箔直接烧蚀的工艺方法：在用树脂铜箔两面压覆内层芯板后，可以用“半腐蚀法”将铜箔厚度17m经腐蚀减薄至5微米，再经过黑氧化处理，即可获得CO2激光成孔。 光掩膜的品质将直接影响到芯片的良率和稳定性。芯片图形激光磨片

大功率半导体激光器；光掩膜版激光原理

光刻掩膜版层数增加，自然是成本增加，同时也带动了光刻胶、光刻、刻蚀等附带工艺材料的成本增加。因为人们实现光刻工艺提升的条件是光刻掩膜版层数的增加，就像使用一层光掩膜版曝光转移图案不够清晰那样，多曝光几次图案就更加清晰。据悉，在40nm左右的时候，转移图案的过程中，需要使用到40层左右的掩膜版，到了14nm的时候，就会使用到60层的掩膜版，而到了7nm，至少需要80层的掩膜版，每层加一层，就会带来成本的提升，可想而知，80层的光掩膜版，成本让人难以接受，成本难以控制，就难以大规模量产芯片。光掩膜版激光原理

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