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激光清洗典型應用

2020/10/14

1.集成電路組件的激光清洗

集成電路封裝中模常常填塞IC導架。隨IC集成度的提高,針腳越來越多,孔也越來越小。傳統方法難以清除小孔模閃。準分子激光剝離能夠徹底清除小孔模閃。使用激光消閃有著其他方法不可比擬的優越性。顯然激光消閃將成為**合適的IC消閃技術。

激光消閃一般使用KrF準分子激光器。波長248nm,脈寬20ns。用直徑50nm,焦距50mm的平凸透鏡聚焦,在空氣中激光束垂直入射。

2.集成電路組件激光退標

在集成電路的生產中常會發生封裝標記質量不好或者出現差錯,還有的用戶臨時改變設計,在重新標記前需要清除已有標記。傳統的清除方法速度低,自動化程度差,處理后表面粗糙,限制了其在集成電路中的應用。準分子激光退標效率高,而且標記質量好。激光退標必須適當控制剝除深度,太深會影響IC芯片,降低抗濕氣侵襲的能力,太淺則標記不能徹底清除。采用較高能量密度和較高重復頻率可節省時間。

激光退標的同時也將表面的灰塵、油脂和氧化物等清除干凈,露出純凈的模材,重新標記后耐久性更好。

3.大型天文望遠鏡的清洗

大型望遠鏡由于露天使用,鏡面常被微粒污染,使鏡面反射率下降,導致影像背影加重,是天文觀測遇到的大問題。大的鏡面使用傳統方法難以清洗。采用KrF準分子激光清洗,獲得良好的效果。

激光束不能產生鏡面損傷的能量密度閥值隨波長的增加而提高。從避免損傷鏡面出發,選擇較長的波長清洗比較安全,激光清洗的同時應吹輔助氣體或抽氣,以便及時吹走或吸走輻照區落下來的微粒,以防二次污染

4.磁頭滑座空氣軸承的清洗

在計算機的磁盤驅動器制造中,為增加存儲密度,磁頭飛行高度不斷減小約0.1μm左右,亞微米的顆粒就可能損壞滑座和磁盤表面,導致驅動系統失靈。因此在制造過程中,清洗滑座空氣軸承是必不可少的過程,而傳統的超聲清理效果很差,新的研究證明,激光清洗是非常有效的清洗磁頭滑座空氣軸承的方法。

磁頭滑座空氣軸承是由三氧化二鋁和碳化鈦制造的,在制造過程中,其表面通常黏附二氧化鋯微粒,先用強氣流吹掉松散的微粒,再進行激光清洗。清洗前后用光學顯微鏡檢查表面黏附的微粒數目。

5.藝術品的激光清洗
激光清洗古代的藝術珍品是一項相當復雜的技術。目前激光清洗技術主要用于文物和大型建筑清洗方面,而化學清洗會損傷其表面并危害環境。

例如,德國人近年來多次采用激光清洗技術成功的清晰了舉世矚目的古建筑科隆大教堂。石雕收藏品經激光清洗后,也得到了同樣的效果。人們用電子顯微鏡觀察激光清洗后的石雕表面,發現激光清洗后的石頭結構沒有發生變化,被清洗的表面既光滑又平坦,沒有損傷。

利用準分子激光清洗中國古代銅錢和金屬羅盤。表面污染物的微粒尺寸從小到分子團,大到80μm都可清洗干凈,文物表面細微結構和色澤保持原樣,毫無損傷。



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