Is cuid dhílis d’oibriú inmheánach feistí leighis iad leathsheoltóirí, ag cur leis an seoltacht idir neamhsheoltóirí agus seoltóirí chun an sruth a rialú. Ina dhiaidh sin, tá an próiseas tionóil chun an leathsheoltóir foirfe a dhéanamh an-mhionsonraithe, go háirithe anois go bhfuil feistí ag éirí níos lú agus níos lú. Ós rud é go ndéantar na leathsheoltóirí a mhionghearradh go tapa chun na feistí níos lú seo a fheistiú, tá ról na léasair i ndéantúsaíocht leathsheoltóra tar éis oiriúnú.
Is minic a úsáidtear teicneolaíocht léasair i ndéantúsaíocht leathsheoltóra as a chuid bíomaí tanaí, beacht, versatile agus cumhachtacha ar chúiseanna éagsúla, lena n-áirítear gearradh, táthú, baint sciath agus marcáil.
Gearradh/scríobh
I dtáirgeadh leathsheoltóirí, tá céimeanna dicing éagsúla, lena n-áirítear sliseog a ghearradh as bloic criostail agus teimpléid as scannáin tanaí. Cinntíonn dicing le léasair go bhfuil na sliseanna gearrtha go glan ionas go n-oireann siad i gceart isteach sa gléas deiridh. Trí léasair a úsáid is féidir leathsheoltóirí a ghearradh isteach i go leor cruthanna agus patrúin nach féidir trí úsáid a bhaint as modhanna dísle eile. De réir Scoil Innealtóireachta agus Eolaíochta Feidhmí Fu Fondúireacht Ollscoil Columbia, laghdaítear caitheamh uirlisí agus caillteanas ábhair agus torthaí níos airde dá bharr.
Deir ábhar staidéir Columbia ar phróiseáil léasair leathsheoltóra go bhfuil "buntáistí gearrtha léasair san áireamh níos lú caitheamh uirlisí, caillteanas ábhar laghdaithe ar fud an gearrtha, táirgeacht níos airde mar gheall ar níos lú briste, agus slánúcháin níos tapúla mar gheall ar éascaíocht a shuiteáil."
Rogha eile le haghaidh gearrtha ná scríobh - druileáil sraith de phoill dall atá spásáilte go dlúth nó forluí leath bealaigh tríd an ábhar. Is modh é seo a úsáidtear go forleathan in iarratais déantúsaíochta leathsheoltóra, mar shampla foshraitheanna ocsaíd alúmanaim a ghearradh ina n-iompróirí sliseanna nó sliseog sileacain a scaradh ina sceallóga. Is fiú a thabhairt faoi deara go mbraitheann an cineál léasair a theastaíonn le haghaidh scriobhála ar an ábhar a úsáidtear.
Deir an ollscoil, "Úsáideann scribriú ocsaíd alúmanaim léasair CO2, agus úsáideann scribing sileacain léasair Nd:YAG toisc go bhfuil rátaí ionsúcháin difriúla ag ábhair éagsúla ag tonnfhaid éagsúla."
Braitheann an spreagadh chun scríobh in aghaidh gearrtha a úsáid ar an luas a dtarlaíonn an ghníomhaíocht sa siopa monaraithe. "I gcás ocsaíd alúmanaim, atá thart ar 0.025 orlach tiubh, is féidir an t-ábhar a scríobh ag ráta de thart ar 10 n-orlach in aghaidh an tsoicind ag baint úsáide as léasair CO2 meánchumhachta, ach le haghaidh léasair comhchosúil, féadfaidh an ráta gearrtha a bheith ina gcodáin d’orlach sa soicind,” a scríobhann foireann na hollscoile. "Tá sé de bhuntáiste ag an scríbhneoireacht freisin go mbeifear in ann an tsubstráit a scríobh sula mbíonn an phróiseáil críochnaithe agus ansin é a scaradh go héasca ina sceallóga tar éis a phróiseáil."
Wseanchas
Is éard atá i sádráil léasair nó táthú dé-óid léasair an próiseas chun codanna cóngaracha de chomhpháirt leathsheoltóra a leá le chéile, cosúil le wafer a dhaingniú go pláta tacaíochta. Le haghaidh boird tacaíochta atá réidh le bheith nasctha (cosúil le frámaí luaidhe), cuireann an léasair marc aitheantais ar an bhfráma agus ansin garbh an dromchla chun a chinntiú go bhfuil an dá chuid nasctha go daingean le chéile. Nuair a bheidh sé nasctha le chéile, baintear an meaisín marcála léasair na burrs cruthaithe ag an bpróiseas garbhúcháin.
Clúdach a bhaint
Is cuid de phróiseas déantúsaíochta ar a dtugtar baint brataithe é a chinntiú go bhfuil na leathsheoltóirí glan agus saor ó lochtanna. Agus léasair á n-úsáid agat (Nd:YAG de ghnáth), is féidir bratuithe nach dteastaíonn a bhaint mar atá le roisín nó le copar, agus mar atá le bratuithe óir nó scannáin thanaí. Chun díbhurrú a dhéanamh, úsáideann an léasair a léas mín, beacht chun barraíocht ábhar a bhaint gan damáiste a dhéanamh don táirge.Bratuithe a bhaintligeann sé anailís níos soiléire a dhéanamh ar lochtanna, rud a chuir deireadh leis an ngá atá le díchóimeáil le haghaidh iniúchta, rud a d'fhéadfadh damáiste a dhéanamh don táirge.
Marcáil
Marcáil léasair leathsheoltóirítábhachtach maidir le hinrianaitheacht agus inléiteacht an táirge, rud a chiallaíonn go gcaithfidh an léasair a bheith inléite go soiléir i bpriontaí an-bheaga. Ciallaíonn inrianaitheacht táirge gur féidir an táirge a rianú trí na céimeanna iomadúla táirgthe chomh maith leis an dáileadh deiridh. Déanann sé seo níos éasca catagóirí sonracha lochtanna a aimsiú agus a leithlisiú.
Ní mór sliseanna marcáilte a bheith inléite freisin, toisc gur bealach úsáideach é an mharcáil chun a chinneadh cén táirge atá oiriúnach d'iarratas. De réir Wafer World, "Ní hamháin go ngearrann an léasair isteach ar dhromchla an wafer ach déanann sé na cáithníní dromchla a athshocrú freisin chun marcanna thar a bheith éadomhain ach atá éasca le léamh."
Tá dhá chineál marcóirí a úsáidtear ar leathsheoltóirí: marcóirí eitse agus marcóirí annealed. Is sraitheanna tanaí ábhair iad marcóirí eitse a bhaintear úsáid as léasair, rud a fhágann marc uigeach thart ar 12 go 25 miocrón ar doimhneacht. Is minic a thugtar "marcanna crua" orthu seo toisc go bhfuil athrú le feiceáil ar an gciseal dromchla.
Ar an láimh eile, bain úsáid as marcanna análaíochta sraith léasair chuig leibhéal cumhachta níos ísle chun na móilíní a athshocrú seachas iad a eitseáil. Cruthaíonn sé seo codarsnacht ar dhromchla an tslis atá le feiceáil nuair a léirítear solas.
Cineál léasair
Faoi láthair, úsáideann cuideachtaí léasair soladach-staid den chuid is mó le haghaidh monarú sliseanna mar go bhfuil cáil orthu as a n-ardchumhacht agus go n-úsáideann siad méine mar mheán léasair. Is gnách go mbíonn na meáin mhianracha comhdhéanta de chriostail yttrium, alúmanaim, gairnéad nó vanadate yttrium. Mar shampla, úsáideann léasair Nd:YAG criostail gairnéad alúmanaim yttrium-dopáilte neodimiam mar mheán. Gintear an léas léasair trí úsáid a bhaint as oscillator a spreagann an meán le solas ó dhé-óid léasair.
Is é cineál amháin léasair soladach-stáit a úsáidtear le haghaidh marcáil sliseanna, greanadh, agus dicing an léasair snáithín, a deir Keyence, ag cur leis go n-úsáideann na léasair ardluais "snáithíní optúla mar athshonadóirí agus cruthaíonn siad struchtúir fhorluiteacha trí chumhdach snáithíní dópáilte Yb-ian," ag tabhairt faoi deara go dtugtar an tsraith MD-F de léasair snáithíní ais 3- ar a léasair snáithíní. "I measc cuid de na húsáidí a bhaineann le léasair snáithíní tá burrs a bhaint as próisis réamhtháirgthe, cóid inrianaitheachta a mharcáil, agus roisín a bhaint le haghaidh anailíse lochtanna."
Úsáidtear léasair excimer freisin i ndéantúsaíocht leathsheoltóra. Tá siad seo domhainultraivialaitLéasair (UV) le tonnfhaid ó 126 nm go 351 nm a úsáidtear go príomha le haghaidh micrea-mheaisínithe polaiméire. Déanann na bíomaí léasair UV níos giorra i gcomparáid le staid sholadach iad a bheith oiriúnach d'aon chineál ábhar, lena n-áirítear ábhair an-leochaileacha agus íogair, agus ligeann dóibh oibriú i limistéar beacht an-bheag le pointe gníomhaíochta laghdaithe. Nuair a úsáidtear é le haghaidh marcáil, athraíonn an léasair UV struchtúr ábhar an táirge ag an leibhéal móilíneach gan teas a ghiniúint sa cheantar máguaird.
Nuálaíocht léasair
Faoi láthair, feictear léasair soladach-stáit agus excimer mar na príomhroghanna nuair a úsáidtear déantúsaíocht léasair le haghaidh táirgeadh leathsheoltóra. Mar sin féin, d'fhéadfadh go mbeadh rogha nua ar fáil go luath a d'fhéadfadh dul i ngleic leis na clasaicí. I staidéar le déanaí a foilsíodh san iris Nature, scríobh foireann taighdeoirí ó Ollscoil Kyoto faoi stiúir Susumu Noda go bhfuil céimeanna glactha acu chun teorainneacha gile léasair leathsheoltóra a shárú trí struchtúr léasair astaithe dromchla criostail fótónacha (PCSELanna) a athrú. De réir Institiúid na nInnealtóirí Leictreonaic agus Leictreonaic, tá gile ina bhuntáiste a chuimsíonn an méid fócas nó éagsúlacht a bhaineann le bhíoma solais.Tá PCSELs, cé go bhfeictear mar rogha tarraingteach do léasair ard-gile, nach bhfuil inscálaithe roimhe seo le húsáid go mór. -scála oibríochtaí mar gheall ar dhúshláin le méid agus gile na léasair.
Go minic, eascraíonn an fhadhb le PCSELs as an fonn a n-achar astaithe a leathnú, rud a chiallaíonn go bhfuil spás ann don solas ascalach i dtreo na n-astuithe agus sa treo trasnach. "Modhanna d'ord níos airde a thugtar ar na hascaluithe trasnacha seo agus féadann siad cáilíocht an bhíoma a mhilleadh," scríobhann an IEEE. "Ina theannta sin, má dhéantar an léasair a oibriú go leanúnach, is féidir leis an teas taobh istigh den léasair innéacs athraonta na feiste a athrú, rud a fhágann go dtiocfaidh meath breise ar chaighdeán an bhíoma."
Sa staidéar Dúlra, d'úsáid na taighdeoirí criostail fhótónacha atá leabaithe sa léasair agus "d'oiriúnaigh siad an frithchaiteoir inmheánach chun ascaluithe aon-mhód a cheadú thar réimse níos leithne agus chun damáiste teirmeach a chúiteamh." Cheadaigh na hathruithe seo don léasair ardchaighdeán bhíoma a choinneáil le linn oibriú leanúnach.
D'fhorbair na taighdeoirí PCSEL ar thrastomhas 3-mm-trastomhas ina gcuid staidéir, léim 10-huaire ón ngléas PCSEL ar thrastomhas 1-mm roimhe seo.
“Le haghaidh léasair astaithe dromchla criostail fhótónach le trastomhas athshondach mór de 3 mm, cumhachtaí aschuir [tonn leanúnach] níos mó ná 50 W, ascaluithe aonmhód íon, agus éagsúlacht léas thar a bheith cúng de 0.05. céime, a fhreagraíonn do níos mó ná 10,000 tonnfhaid san ábhar, bainte amach," a scríobh na taighdeoirí sa staidéar. Sroicheann an gile ...... 1 GW cm-2 sr-1, atá inchomparáide leis na léasair mhóra atá ann cheana féin."
Is fiú a thabhairt faoi deara go gciallaíonn na taighdeoirí na léasair soladach-staid agus excimer a úsáidtear faoi láthair i ndéantúsaíocht léasair leathsheoltóra trí "léasair mórmhéide".
Mar chuid den phróiseas chun lárionad barr feabhais 1,000-mhéadar cearnach a bhunú le haghaidh léasair astaithe dromchla do chriostail fhótónacha ag Ollscoil Kyoto, d’aistrigh Noda agus a fhoireann ó chriostail fhótóinic a mhonarú ag baint úsáide as liteagrafaíocht leictreon-léas go dtí iad a dhéanamh le liteagrafaíocht nanoimprint.
"Tá liteagrafaíocht E-bhíoma beacht, ach de ghnáth ró-mhall le haghaidh déantúsaíochta ar scála mór," a deir an IEEE. "Cabhraíonn liteagrafaíocht nana-phrionta patrúin go bunúsach ar leathsheoltóirí agus tá sé úsáideach chun patrúin an-rialta a chruthú go tapa."
De réir an staidéir, is é an chéad chéim eile ná leanúint ar aghaidh ag leathnú trastomhas an léasair ó 3 go 10 milliméadar - méid a tháirgeann 1 cileavata de chumhacht aschuir.
