Marquage Laser
Marquage laser dans l'Industrie des semi-conducteurs
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Dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs, la précision, l’efficacité et la conformité sont des éléments clés. Avec l’évolution du secteur, le besoin de solutions efficaces d’identification et de conformité n’a jamais été aussi grand.
Les technologies de marquages laser sont adaptées pour relever ces défis. Elles apportent des solutions innovantes à la manière actuelle dont les semi-conducteurs sont étiquetés et suivis tout au long de leur cycle de vie. C’est pourquoi les fabricants du monde entier en ont tiré profit et ont amélioré leurs opérations.
Les paragraphes suivants donnent un aperçu de la technologie de marquage électronique dans l’industrie des semi-conducteurs. Nous examinerons différentes applications, tel que celle d'un marqueur laser fibré ou encore d'un Marqueur laser UV. Cette approche permettra de comprendre comment le marquage laser des semi-conducteurs contribue à la conformité et à la traçabilité, et comment la technologie du marquage laser est devenue un outil précieux pour les fabricants.
Marquage direct des pièces dans l'Industrie des semi-conducteurs
Le marquage laser des semi-conducteurs est un procédé qui utilise un système de marquage laser pour apposer des numéros d'identification, des codes-barres ou des logos sur les dispositifs semi-conducteurs. Ce système de marquage laser dirige un faisceau de lumière à haute énergie sur le dispositif semi-conducteur, provoquant un échauffement de sa surface et un changement de couleur. Cette altération de couleur permet de créer les marquages nécessaires pour identifier et assurer la traçabilité des pièces.
Le marquage laser est une étape cruciale dans la fabrication des semi-conducteurs, car il permet d'identifier aisément ces dispositifs. De plus, le marquage laser peut également être utilisé à d'autres fins, telles que l'identification de pièces et l'apposition de codes-barres.
Emballages IC
Oscillateurs à cristaux
Wafers
Emballages moulés
Carte de circuit imprimé en verre époxy
Gaine du fil
Paquet époxy
Carte électronique en plastique souple
La fabrication des semi-conducteurs est le procédé utilisé pour créer des composants électroniques. Si le silicium est le plus couramment utilisé, d'autres matériaux comme le germanium, l'arséniure de gallium ou le silicium-germanium peuvent également être employés. Ces dispositifs sont largement utilisés dans les ordinateurs, les appareils électroniques portables (téléphones mobiles, tablettes et liseuses), ainsi que dans divers appareils portatifs et l’électronique grand public.
Le processus de fabrication commence par la production de wafers, où les matériaux sont purifiés et façonnés en disques minces. Ces wafers subissent ensuite une série d'opérations complexes pour intégrer des composants électriques tels que des transistors et d'autres éléments de circuit. De plus, de nombreuses pièces doivent être marquées au laser avant d'être emballées et expédiées aux clients.
La fabrication des semi-conducteurs est un processus extrêmement complexe et précis, où même de petites modifications peuvent avoir un impact significatif sur les performances du produit fini. Il est donc essentiel d'utiliser un équipement professionnel et de haute précision, notamment des systèmes de marquage laser adaptés aux semi-conducteurs.
Ces machines de marquage laser sont utilisées pour créer des dispositifs semi-conducteurs tels que des puces semi-conductrices, des wafers, des cartes de circuits imprimés (PCB), des circuits intégrés (IC) et d’autres dispositifs semi-conducteurs.
Marquage de micro-codes et de codes 2D sur les puces électroniques
Jusqu’à récemment, les puces électroniques n’étaient marquées que par des codes de lot. Cependant, le besoin croissant de données codées a incité de nombreux fabricants à utiliser des codes 2D. Ces codes 2D permettent une identification unique et offrent une multitude de données codées, y compris des informations sur les lots, des détails sur la production et d’autres informations pertinentes. Cette transition reflète l’engagement de l’industrie à utiliser des technologies de marquage avancées pour répondre à l’évolution des exigences et garantir l’intégrité des produits.
Voici quelques méthodes courantes de marquage de micro-codes et de codes 2D qu’une machine de marquage laser pour des semi-conducteurs peut utiliser :
Micro-marquage
Les marqueurs laser ont un faisceau très petit, ce qui les rend parfaits pour les applications avec une zone de marquage limitée. Le micro-marquage - qui est généralement impossible pour la plupart des systèmes - peut être réalisé avec le bon laser. Différents styles de marquage peuvent également être sélectionnés, du marquage superficiel à la gravure profonde . En raison de la taille minuscule des composants semi-conducteurs, il permet d’accomplir des tâches qui étaient auparavant considérées comme irréalisables par les systèmes de marquage classiques.
Marquage de wafers de silicium
Les wafers de silicium sont des composants délicats nécessitant un marquage précis. Il est crucial de minimiser les dommages à leur surface lors du marquage d'un wafer fini, afin d'éviter la formation de poussière et de débris. Les dommages survenant pendant le processus de marquage peuvent entraîner des risques de contamination, compromettant ainsi la qualité et les performances des wafers finis. C'est pourquoi les lasers UV et verts, grâce à leurs longueurs d'onde optimales, sont privilégiés pour ces applications. Ils permettent un marquage contrôlé sans endommager la surface.
Marquage de boîtier céramique pour LED
La nature compacte des boîtiers en céramique des LED présente des défis uniques pour les méthodes de marquage traditionnelles. En raison de l'espace limité, des codes 2D sont souvent utilisés sur les céramiques pour contenir toutes les informations nécessaires à la traçabilité. En incorporant des codes 2D sur les boîtiers en céramique des LED, les fabricants peuvent facilement intégrer des informations sur les lots, des détails de production et d'autres données essentielles. Cela permet de rationaliser le processus de suivi et d'identification, d'améliorer la visibilité de la chaîne d'approvisionnement, de renforcer les efforts d'assurance qualité et de garantir la conformité avec les normes industrielles.
Placage et revêtement Élimination des puces électroniques
Les marqueurs laser à trois axes de KEYENCE peuvent marquer la surface supérieure des puces électroniques et retirer le placage ou les revêtements au cours du même processus. Le laser ne balayant avec précision que les bords du circuit intégré, les bavures des fils peuvent être éliminées sans endommager l’intérieur de l’emballage.
Retrait de placage d'or sur des bornes
Pour éviter la formation de mèches de soudure, des lasers sont utilisés pour retirer le placage d’or des terminaux de connecteurs.
Dans le passé, des masques étaient utilisés pour éviter les dépôts inutiles. Aujourd’hui, les connecteurs sont plus petits et plus minces, et les pas entre les bornes sont plus étroits. Par conséquent, il est devenu courant d’appliquer un placage et de l’enlever ensuite avec un laser pour obtenir une précision de l’ordre du micron.
Retrait de couches de film mince sur des bobines
Auparavant, des décolleurs ou des outils tranchants étaient généralement utilisés pour retirer le revêtement en couche mince des bobines. Aujourd’hui, les marqueurs laser sont devenus utiles car ils ne nécessitent pas de consommables et garantissent des résultats stables.
Retrait de revêtement en résine
Des produits chimiques sont souvent utilisés pour enlever les résines sur les moules défectueux afin de pouvoir les analyser. Cependant, les produits chimiques peuvent endommager le circuit interne et nécessiter de nombreuses heures de travail. L’utilisation d’un marqueur laser pour enlever la résine permet d’économiser du temps et de l’argent.
Avantages du marquage au laser des pièces semi-conductrices
Dans l’industrie des semi-conducteurs, le marquage laser des semi-conducteurs est largement utilisé. En effet, les machines de marquage laser à semi-conducteurs offrent de nombreux avantages par rapport aux autres types de machines.
Par exemple, les machines de marquage laser des semi-conducteurs peuvent marquer de très petites pièces avec une grande précision. Il s’agit d’une exigence essentielle d’un système de marquage électronique, car les minuscules composants semi-conducteurs exigent des détails microscopiques.
En outre, les machines de marquage laser pour les semi-conducteurs sont très rapides et peuvent donc marquer de grandes quantités de pièces en peu de temps. Cela permet aux fabricants de produire une grande quantité de pièces dans des délais courts, ce qui est souvent nécessaire pour répondre à la demande et aux calendriers de production.
Ce procédé est également très polyvalent et permet d’obtenir une large gamme de conceptions et de marquages de pièces semi-conductrices. Cela comprend les wafers de silicium, les oscillateurs à cristaux, les grilles de connexion et les boîtiers de circuits intégrés.
En outre, le marquage laser des semi-conducteurs est une alternative écologique aux autres procédés de marquage des pièces, tels que les étiquettes ou la sérigraphie, car il n’utilise pas de consommables. Les machines de marquage laser des semi-conducteurs sont donc un élément essentiel de l’industrie des semi-conducteurs.
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FAQ sur le marquage laser dans l'Industrie des semi-conducteurs
Quels sont les types de lasers utilisés dans la fabrication des wafers ?
Les deux types de lasers les plus couramment utilisés dans la fabrication des wafers sont les lasers à infrarouge proche et les lasers UV. Historiquement, les lasers à infrarouge proche ont été la norme dans l’industrie, mais de nouveaux développements dans les systèmes UV ont fait pencher l’aiguille en leur faveur.
Pourquoi les wafers de semi-conducteurs doivent-elles être marquées au laser ?
La traçabilité est l’élément moteur du marquage laser dans ce secteur. Les semi-conducteurs passent par de nombreuses étapes avant d’être distribués, il est donc important d’avoir une traçabilité à 100 % pour s’assurer que chaque procédure a été respectée et que les produits défectueux sont séparés avant d’arriver chez le client.
Quels sont les défis du marquage laser dans l'Industrie des semi-conducteurs ?
Au fur et à mesure des progrès réalisés dans ce secteur, la taille des composants diminue également. Ce niveau de complexité met en évidence la nécessité d’un contrôle optimal du faisceau et d’une limitation des zones affectées par la chaleur. Outre la demande croissante de précision, le champ d’application général tend vers un besoin plus technique. KEYENCE est le seul à proposer des spécialistes locaux des produits qui travaillent avec votre équipe pour déterminer les avantages des lasers pour votre processus.
Comment les lasers sont-ils utilisés dans la fabrication des semi-conducteurs ?
Historiquement, les lasers ont été utilisés pour marquer le contenu à des fins de traçabilité ou de marquage. Les progrès récents ont ouvert la voie à un nouveau domaine d’applications en matière de traitement laser. Les mêmes lasers que ceux utilisés pour la traçabilité ont la capacité de modifier avec précision les propriétés de la surface ou d’enlever des matériaux, ce qui en fait un outil polyvalent pour les fabricants de semi-conducteurs.
Quels types de matériaux peuvent être marqués au laser dans la fabrication de semi-conducteurs ?
Le marquage laser peut être effectué sur une large gamme de matériaux, notamment le silicium, le carbure de silicium, l’arséniure de gallium, et divers types de métaux et de céramiques.
Comment le marquage laser contribue-t-il au contrôle de la qualité dans la fabrication des semi-conducteurs ?
Le marquage laser permet d’apposer un marquage permanente et lisible sur les wafers de semi-conducteurs et les composants. Cela garantit une identification et une traçabilité précises tout au long du processus de fabrication. Il permet ainsi d’éviter les erreurs, de réduire les déchets et de maintenir des normes de qualité.
Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la sélection d’un système de marquage laser pour la fabrication de semi-conducteurs ?
Lorsque vous choisissez un système de marquage électronique, vous devez tenir compte de la longueur d’onde du laser, de la puissance de sortie, de la vitesse de marquage, de la qualité du faisceau et de la capacité à réaliser un marquage précis. En outre, la compatibilité avec les processus de fabrication existants et les capacités d’intégration sont des éléments importants à prendre en compte.
Le marquage laser peut-il être utilisé pour d’autres applications que la traçabilité dans la fabrication des semi-conducteurs ?
Oui, le marquage laser des semi-conducteurs a un large éventail d’applications au-delà de la traçabilité, notamment la texturation des surfaces, le micro-usinage, la microstructuration et la modification des surfaces. Ces capacités font du marquage laser un outil polyvalent pour les fabricants de semi-conducteurs qui cherchent à améliorer les performances et la fonctionnalité de leurs produits.
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