Sistema de Imagen Directa por Láser (LDI)

La imagen directa por láser (LDI) es una tecnología que utiliza luz láser para dibujar directamente patrones en fotoresistencias, eliminando la necesidad de la fabricación tradicional de fotomáscaras. Se utiliza ampliamente en la fabricación de PCB, litografía de semiconductores y dispositivos de película delgada, ofreciendo ventajas como alta precisión, flexibilidad, velocidad y adecuación para la producción en pequeñas cantidades.

Los sistemas de Imágenes Directas por Láser (LDI) convierten datos de diseño digital directamente en patrones de exposición utilizando fuentes láser de alta precisión, sistemas de escaneo óptico y plataformas de movimiento de precisión, eliminando la necesidad de fotomáscaras tradicionales. Este enfoque sin máscara simplifica el flujo del proceso, acorta los ciclos de cambio de diseño y preparación de producción, y reduce los costos y riesgos asociados con la fabricación y manipulación de máscaras. Con una resolución de exposición que alcanza niveles de micrones y submicrones, los sistemas LDI cumplen con los requisitos de fabricación de PCB de alta densidad, litografía de semiconductores, dispositivos de película delgada y aplicaciones MEMS. Las plataformas LDI admiten una amplia gama de materiales y tamaños de sustrato e incorporan control de enfoque automático y alineación multipunto para mantener un rendimiento de exposición estable en diferentes perfiles de superficie y grosores. Al combinar alta resolución, flexibilidad en el proceso y capacidad de iteración rápida en el diseño, LDI se ha convertido en una solución de exposición efectiva para entornos de I+D, prototipado rápido y producción en lotes pequeños a medianos que exigen precisión, eficiencia y adaptabilidad.

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Ventajas de la Máquina de Exposición LDI de M&R

El sistema de exposición LDI de escritorio de M&R es un sistema compacto de escritura directa por láser (SCLDI) desarrollado específicamente para investigación experimental, prototipado rápido y producción en pequeñas series. Su función principal es dibujar directamente los patrones de circuito deseados sobre un sustrato recubierto de fotoresistencia utilizando un rayo láser de alta precisión, reemplazando la exposición tradicional con fotomáscaras. Esto reduce efectivamente los costos y el tiempo de fabricación de fotomáscaras, y ofrece ventajas como alta precisión, flexibilidad y velocidad; las modificaciones de diseño solo requieren cambios en el archivo de dibujo.

Rendimiento y especificaciones principales: Este sistema LDI de escritorio proporciona excelentes capacidades de litografía, adecuado para obleas de 2 a 6 pulgadas (incluidas obleas prismáticas) con grosores de sustrato que varían de 0.3 a 6 mm.
Resolución y Precisión: El sistema cuenta con una resolución extremadamente alta; con objetivos de 20X, el ancho de línea mínimo (CD) puede alcanzar ≥0.8µm, y la uniformidad del CD (CDU) es mejor que ≤ ±0.15µm. La máxima precisión de costura se puede controlar a ≤0.2µm, y la resolución de datos es ≥20 nm.
Capacidad de alineación: El sistema soporta alineación de patrones de múltiples capas, logrando una precisión de superposición de ≤ ±0.5µm con un objetivo de 20X.
Eficiencia de escritura: Aunque está diseñado para I+D, aún posee un cierto nivel de eficiencia; por ejemplo, con un objetivo de 4X, la eficiencia de escritura puede alcanzar 240 mm²/min (basado en un wafer de 6 pulgadas).
Arquitectura técnica y módulos: Este sistema LDI emplea un diseño integrado para asegurar la estabilidad y precisión de la exposición.
Fuente de luz y óptica: La configuración estándar es una fuente de luz láser de 10 W@405nm, con una opción de 2W@375nm disponible a pedido. El sistema cuenta con un cambio totalmente automático entre objetivos de 4X, 10X y 20X.
Plataforma de movimiento de alta precisión: Utilizando una base de mármol de alta precisión (requisito de planitud ≥3µm) y una plataforma lineal de accionamiento directo en bucle cerrado (precisión de 20 nm) como la base de movimiento principal. Enfoque automático y estabilidad: Equipado con enfoque automático en tiempo real (AF) que logra una precisión de 800 nm a 20X de zoom. El sistema también cuenta con múltiples protecciones de aislamiento de vibraciones, calibración automática periódica y control ambiental refrigerado por agua, junto con monitoreo simultáneo de temperatura y humedad para garantizar la estabilidad del proceso.
Operación y Software: Se emplea carga manual; recomendado para su uso en una sala limpia de Clase 1000. El software de control es de desarrollo propio y admite múltiples formatos de datos, incluidos Gerber274, GDS y DXF.

El sistema SCLDI de M&R ofrece una precisión extremadamente alta y flexibilidad de diseño, abordando eficazmente problemas como los altos costos de máscara, los lentos cambios de proceso y la insuficiente precisión de patrones. Es una opción ideal para equipos y entornos de investigación y desarrollo que buscan flexibilidad, eficiencia y alta calidad de litografía, lo que permite la creación rápida de prototipos y la alineación de exposición de múltiples capas.

Especificaciones

Tipo de sustrato: Wafer
Tamaño del sustrato: 2 - 6 pulgadas, mínimo 12mm x 12mm, máximo 150mm x 150mm
Grosor del sustrato: 0.3~6 mm
Ancho de línea mínimo (CD): ≥3μm @4X, ≥1.5μm @10X, ≥0.8μm @20X
Uniformidad de CD (CDU): ≤±0.3 @4X 3μm, ≤±0.2 @10X 1.5μm, ≤±0.15 @20X 0.8μm
Empalme: ≤0.2μm
Precisión de alineación: 4X ≤±1μm
Precisión de alineación: 10X ≤±1μm
Precisión de alineación: 20X ≤±0.5μm
Reconocimiento de Objetivos: Almohadilla Circular, Marca de Cruz, otros tipos disponibles para actualización
Modo de Alineación: Global o Local
Eficiencia de Escritura: 4 x 240mm²/min @6pulgadas
Eficiencia de Escritura: 10 x 60mm²/min @6pulgadas
Eficiencia de Escritura: 20 x 15mm²/min @6pulgadas
Cambio de Lente Objetivo: Automático
Tipo de Fuente de Luz: 10W @405 nm, personalizable 2W @375nm
Vida Útil del Láser: 8000H, 50% de degradación define inutilizable
Carga y Descarga: Manual
Rango de AF (Módulo de Enfoque Instantáneo): 0~150μm
Desplazamiento: 10mm
Precisión 4X: 8000nm
Precisión 10X: 1500nm
Precisión 20X: 800nm
Plataforma - Base de mármol de alta precisión: Planitud ≥3μm
Tipo de etapa motorizada: Plataforma lineal de accionamiento directo en bucle cerrado (sin tornillos)
Desplazamiento: 200mm
Precisión: 20nm (resolución del encoder)
Precisión bidireccional: ±300nm
Etapa rotativa, ajustada automáticamente (etapa lineal)
Dimensiones del equipo: Unidad principal: 95cm x 85cm x 100cm ±50mm
Formatos de datos: Gerber274, ODB++, GDS, DXF
Superposición (alineación del lado frontal): ≤±1μm @4X, ≤±1μm @10X, ≤±0.5μm @20X

Configuración

Fuente de luz láser: Proporciona un sistema de escaneo óptico/laser de alta precisión/plataforma de movimiento (ejes X, Y)
Dispositivo de recubrimiento de fotoresistencia y de precurado/sistema de enfoque automático/sistema de control y software
Sistema de cubierta protectora y sistema de seguridad/sistema de posicionamiento y calibración

Aplicaciones

Fabricación de placas de circuito impreso (PCB)
Procesos de semiconductores
Paneles de visualización y componentes de película delgada
Tecnología de embalaje
Sistemas microelectromecánicos (MEMS)
Otras necesidades de litografía de alta precisión

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