유리 및 용융 실리카 부품용 레이저 드릴링

레이저 드릴링은 유리 및 광학 기판에 미세 구멍, 막힌 구멍, 테이퍼형 비아, 슬롯 및 맞춤형 구멍 형상을 만드는 데 사용됩니다. 이 공정은 용융 실리카, 석영 유리, 붕규산 유리, 사파이어, 유리 세라믹, 광학 유리, 실리콘, CaF₂, 코팅 유리 및 기술용 세라믹에 적합합니다.

레이저 드릴링 공정으로는 구멍 직경 5~500 μm, 직경 공차 ±2 μm, 위치 정확도 ±2 μm, 고밀도 구멍 배열을 위한 피치 50 μm까지 지원됩니다. 천공 방법으로는 타격 천공, 트레파닝, 나선형 천공 및 레이저 보조 화학 식각 등이 있습니다.

대표적인 응용 분야로는 유리 관통 비아, 미세유체 입구 및 출구 구멍, 잉크젯 노즐 플레이트, MEMS 이형 구멍, 광섬유 페룰 구멍, 센서 윈도우용 압력 포트 구멍 등이 있습니다. 당사는 DXF, GDS-II 또는 좌표 파일을 기반으로 맞춤형 레이저 천공 유리 부품을 가공할 수 있으며, 선택 사항으로 HF 연마, 초음파 세정, 광학 검사 및 위치 검증 서비스를 제공합니다.

레이저 드릴링이란 무엇인가요?

유리 및 광학 기판용 레이저 드릴링은 고도로 집속된 레이저 빔이 Z축을 따라 재료를 절삭하여 직경이 수 마이크론에서 수백 마이크론에 이르는 관통 구멍, 막힌 구멍 및 테이퍼형 비아를 생성하는 비접촉식 미세 가공 공정입니다. 공구 직경과 강성에 제한을 받는 기계식 CNC 드릴링과 달리, 레이저 드릴링은 물리적 공구가 필요하지 않습니다. 집속된 스팟 크기가 최소 구멍 직경을 결정하므로, 어떤 기계식 드릴로도 달성할 수 없는 수준보다 훨씬 작은 구멍을 가공할 수 있습니다. 구멍의 형상과 기판에 따라 세 가지 주요 레이저 드릴링 전략이 사용됩니다: 단일 펄스 타격 드릴링(가장 빠르며, 작고 얕은 구멍용), 다중 펄스 트레패닝(벽면 품질을 제어해야 하는 더 크거나 깊은 구멍용), 나선형 드릴링(가장 정밀한 벽면 마감과 가장 엄격한 직경 공차를 위한)입니다. 초고속 피코초 및 펨토초 레이저는 열영향부가 미미한 냉각 절삭을 제공하여 사파이어, 용융 실리카, 유리 세라믹과 같은 취성 재료에서도 깨끗하고 균열이 없는 구멍 벽면을 만들어 냅니다. 첨단 반도체 패키징을 위한 유리 관통 비아(TGV) 어레이는 가장 까다로운 응용 분야 중 하나로, 직경 공차가 ±2 µm 이내인 수천 개의 정밀하게 배치된 구멍이 필요합니다.

공정 능력

구멍 직경 범위: 5 µm – 500 µm (레이저); CNC 드릴링(≥ 300 µm)과 상호 보완적
직경 공차: ±2 µm (정밀 천공); ±5 µm (표준)
위치 정확도: 전체 기판에 걸쳐 ±2 µm
깊이 대 직경 비율: 최대 50:1 (타격 및 천공을 합산한 비율)
구멍 유형: 관통 홀, 블라인드 홀, 테이퍼 비아, 비원형(슬롯, 사각형, 맞춤형)
벽면 거칠기 (Ra): 0.5 – 2.0 µm (드릴링 후); ≤ 0.2 µm (에칭 후)
최대 배열 밀도: 중심 간 거리를 50 µm로 줄이십시오

호환 가능한 재료

1	용융 실리카	코닝 7980 / 토소 ES-2000
2	석영 유리	SCHOTT Lithosil Q / Heraeus Suprasil 1
3	보로실리케이트 유리	PYREX 7740 / BOROFLOAT 33
4	소다-라임 유리	플로트 / 강화
5	사파이어	C-평면 / A-평면
6	유리 세라믹	ZERODUR / PYROCERAM 9606
7	광학 유리	BK7 / N-BK7
8	실리콘	플로트 존 / 초크랄스키
9	CaF₂	UV 등급 / IR 등급
10	코팅 유리	ITO / AR / 금속 코팅 기판
11	기술용 세라믹	Al₂O₃ / AlN / Si₃N₄

시추 전략 선정

타격식 시추: 단일 또는 다중 펄스 축방향 절삭 — 사이클 시간이 가장 짧으며, 직경 50 µm 미만의 얕은 구멍에 가장 적합하지만, 약간의 테이퍼가 불가피함
두개천공술: 레이저 스팟이 원형 궤도를 따라 이동합니다 — 벽면 품질 향상, 직경 공차 범위 축소, Ø 50–500 µm에 적합
나선형 드릴링: Z축 이송이 포함된 나선형 공구 경로 — 최상의 벽면 마감(Ra ≤ 0.5 µm), 높은 종횡비 정밀 비아에 가장 적합
LACE (레이저 + 고주파 식각): 레이저 사전 가공 후 화학 에칭 — 초미세 벽면, 최대 100:1의 종횡비
전략 선정: 속도를 위한 퍼커션 · 크기 조절을 위한 트레패닝 · 품질을 위한 헬리컬 · 극한의 AR을 위한 LACE

대표적인 적용 분야

유리 관통 비아(TGV): 첨단 반도체 패키징용 유리 인터포저 내 고밀도 비아 어레이
미세유체 비아: 접합된 유리 미세유체 칩의 유입구/유출구 관통공
잉크젯 노즐 플레이트: 잉크젯 및 디스펜싱 헤드용 용융 실리카 및 실리콘 정밀 오리피스 어레이
MEMS 소자: 유리 MEMS 기판에 에칭 액세스 홀 및 리리스 비아 형성
광섬유 페룰: 유리 페룰 블랭크에서 단일모드 광섬유 정렬을 위한 정밀 보어 홀
항공우주용 센서: 사파이어 및 용융 실리카 센서 창에 있는 압력 포트 구멍

맞춤 사양

당사는 DXF, GDS-II 또는 고객이 제공한 좌표 파일을 기반으로 한 맞춤형 레이저 드릴링 주문을 접수하며, 단일 구멍 시제품부터 기판당 수천 개의 구멍이 있는 고밀도 어레이 생산까지 모두 지원합니다. 맞춤형 매개변수에는 구멍 직경, 깊이, 테이퍼 각도, 벽면 품질 등급 및 드릴링 전략 선택이 포함됩니다. 유리 관통 비아(through-glass via) 응용 분야의 경우, 레이저 드릴링과 무전해 구리 시딩, 비아 충진, CMP 평탄화 공정을 결합한 통합 워크플로를 제공합니다. 드릴링 후 처리 서비스(HF 연마, 초음파 세정, 광학 검사, CMM 위치 검증 등)는 종합 가공 패키지의 일부로 이용 가능합니다. 모든 천공된 기판은 구멍 직경 맵, 위치 정확도 보고서 및 완전한 재료 추적 정보를 함께 제공됩니다.