汽车用半导体加工高精密设备国产化成功

Published 08 Aug.2023 11:24(KST)

韩国机械研究院完成激光-水刀复合加工机开发
“高精度、环保、低成本三者兼得”

利用激光和水压对汽车用半导体核心部件进行精密加工的设备已实现国产化。

韩国机械研究院开发的车载半导体制造用水刀·激光复合加工机。图片由韩国机械研究院提供

韩国机械研究院8日表示，由An Sanghun负责的光应用装备研究室研究团队成功开发出一款能够自由加工难以加工的高强度材料的激光·水刀复合加工机。

车载半导体是控制电子设备和发动机等的核心部件。电动车或自动驾驶汽车相比普通内燃机汽车需要更多电气装置，所使用的半导体数量也随之增加。通过此次开发的激光·水刀复合加工机，可以在国内自由加工作为车载半导体基板而备受关注、但因硬度高、加工困难而一直依赖进口设备的碳化硅（SiC）。

研究团队此前首次在国内成功开发出过去依赖进口的200W级绿色纳秒激光器。同时还开发出一种稳定的光学系统，在产品加工时，相比进口设备能够在9倍更长的时间内精确保持加工位置。该设备通过高压泵生成的高压水流经水刀喷嘴，使加工装置内部形成长度50毫米以上的层流，然后将激光束聚焦在层流内部的一处，使激光沿着水刀水柱对产品进行加工。

从以往的激光加工设备来看，用于分割半导体晶圆的纳秒激光加工设备虽然加工速度快，但难以实现精密加工；用于切割显示玻璃的超短脉冲激光加工设备虽然可以进行精密加工，但加工速度较慢，这是其缺点。

研究团队开发的激光·水刀复合加工机能够以高速实现精密加工，同时，通过水刀排出以往激光加工过程中产生的大量粉尘和烟雾等，从而保持清洁的作业环境。此外，与进口复合加工机相比，其价格低20%，也具备成本优势。