出于制造成本考慮，制造商需要生產(chǎn)功能更強(qiáng)大、但更小和更節(jié)能的設(shè)備，因此，激光技術(shù)在半導(dǎo)體以及微電子制造過程中的作用正在急劇增強(qiáng)。與現(xiàn)有的智能手機(jī)相比，下一代產(chǎn)品需要具備更強(qiáng)大的處理能力和高質(zhì)量顯示屏，而且這種趨勢(shì)日益顯著。零部件制造商已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向具備高分辨率、高能量以及低損傷加工特性的紫外（UV）和深紫外（DUV）激光器來實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)的生產(chǎn)。 

        本文闡釋了激光器應(yīng)用于智能手機(jī)制造的實(shí)例，并對(duì)因應(yīng)未來需求而研發(fā)的新激光技術(shù)進(jìn)行了綜述。 
         
        晶片切割 

        智能手機(jī)所需的小物理尺寸與高性能需要較薄的內(nèi)存晶片（用于先進(jìn)的封裝）以及組成低電介質(zhì)的晶片，以改進(jìn)功耗。這兩種晶片對(duì)傳統(tǒng)模具切割（采用鋸）方式提出了挑戰(zhàn)。特別是，低電介質(zhì)具備高多孔性、柔軟性以及低粘附性，令傳統(tǒng)的鋸切割難以應(yīng)對(duì)。目前， “半切割”的激光劃片已經(jīng)成為用于切割低電介質(zhì)最普遍的方法。 
        

        在這一過程中，激光器被用于切穿軟質(zhì)外延層，從而使軟質(zhì)外延層在模具上絕緣，并使其邊緣層相對(duì)清潔，沒有損壞。隨后硅片將被機(jī)械鋸切而無須擔(dān)心外延層與鋸片接觸。 

        對(duì)內(nèi)存晶片而言，機(jī)械鋸切在工業(yè)中仍然居于主導(dǎo)地位；但是隨著晶片變薄，機(jī)械鋸切會(huì)產(chǎn)生裂縫或斷裂，由此必須較慢地進(jìn)行，因而降低了產(chǎn)能。我們可以利用激光完全切穿晶片，以避免這些問題。對(duì)于100 m以下的晶片厚度，可以預(yù)期激光切割與鋸切之間的總成本相仿；對(duì)50 m以及更小晶片所做的激光加工，它將更具優(yōu)勢(shì)。 

        當(dāng)前，類似Coherent公司AVIA系列355-23-250這樣的半導(dǎo)體泵浦固體激光器，已經(jīng)針對(duì)晶片劃片做了特殊的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并且成為切割應(yīng)用的首選設(shè)備。短波長(zhǎng)帶來小的熱影響區(qū)域（HAZ），并且調(diào)Q激光器的短脈寬（數(shù)十納秒）意味著每個(gè)脈沖的熱能被減小到最低限度，并且可以在下一個(gè)脈沖到達(dá)之前通過傳導(dǎo)而消散。高重復(fù)頻率以及高功率降低了總擁有成本（COO），從而促使制造成本下降。 

        未來趨勢(shì)：采用更高精度切割可以帶來加工簡(jiǎn)單化以及精度方面的益處。近來出現(xiàn)的工業(yè)用皮秒激光器成為了一種有效的解決方法。皮秒脈沖主要通過稱為多光子吸收的光學(xué)過程去除材料。這是一個(gè)相對(duì)冷（非熱）的過程，可以帶來比納秒激光器更優(yōu)異的邊緣質(zhì)量，從而提高成品率，并且有可能無須進(jìn)行后續(xù)加工。Coherent公司的Talisker系列激光器在355 nm波長(zhǎng)下提供了4 W的輸出，脈沖寬度為15 ps，這種全新的工業(yè)皮秒激光器已經(jīng)通過實(shí)踐證明了其提供前所未有的超高精度、速度以及可靠性的能力。 
        

         激光直接成像 

        智能手機(jī)中，將更多電路安裝到更小空間的需求導(dǎo)致了越來越多地使用高密度互連（HDI）電路板，而激光直接成像（LDI）在生產(chǎn)這種電路板方面已成為一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。在LDI中，鎖模的紫外激光器可將圖案直接成像到涂有光刻膠的面板上，完全排除了使用傳統(tǒng)的成像工具（即膠片）。LDI最明顯的好處是節(jié)省了與這些成像工具的生產(chǎn)、使用、處理以及存儲(chǔ)有關(guān)的時(shí)間和成本。LDI還提供了明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的接觸印刷制備方法的精度。 

        Coherent公司的Paladin系列激光器是專門為滿足LDI以及其他需要可靠、高功率紫外激光光源的應(yīng)用而開發(fā)的。Paladin系列是鎖模的半導(dǎo)體泵浦三倍頻固體激光器，波長(zhǎng)355 nm，輸出功率可以高達(dá)16 W。Paladin系列的全固態(tài)構(gòu)造堅(jiān)固耐用、具有高可靠性和長(zhǎng)壽命，并且具備卓越的模式質(zhì)量和極好的指向穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性以及噪聲特性。16 W的輸出功率可以在保持足夠的加工產(chǎn)能的同時(shí)，使用較廉價(jià)的干膜。