РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ЛАЗЕРНОЙ ДЕКАПСУЛЯЦИИ С 3 МАРКИРУЮЩИМИ МОДУЛЯМИ
О КОМПАНИИ:
ИНМЭ РАН — это Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, созданный постановлением Президиума РАН. Деятельность ИНМЭ РАН направлена на развитие исследовательской инфраструктуры, создание и совершенствование наноразмерной элементной базы микроэлектроники, а также разработку современных контрольно-диагностических методов и аппаратуры.
2022 году в компанию SharpLase обратился представитель Института нанотехнологий микроэлектроники РАН, ознакомившийся с нашей продукцией на официальном сайте. Запрос касался подбора и приобретения лазерного комплекса, способного обеспечить высокоточное выполнение полного спектра задач по лазерной обработке материалов, используемых в микроэлектронике — включая пластики, компаунды, керамику, медь, текстолит и пр.
- Низкое качество существующего оборудования. Ранее использовавшиеся лазерные станки китайского производства плохо работали на низких мощностях и не обеспечивали требуемого уровня точности и качества лазерной обработки. ПО было на английском языке, что усложняло использование оборудования и снижало эффективность работы сотрудников.
- Ограниченные технические возможности. Имеющееся оборудование не позволяло выполнять весь спектр задач — особенно высокоточные операции, такие как декапсуляция микросхем с точностью до 5 мкм.
- Необходимость в компактном и универсальном решении. Требовался лазерный комплекс, который занимал бы минимум пространства и при этом позволял работать с разными материалами (металл, пластик, керамика, компаунды и др.) без смены оборудования.
- Отсутствие аналогов на российском рынке. На момент обращения не существовало готовых отечественных решений, которые бы удовлетворяли всем требованиям по точности, функционалу и многофункциональности.
- Невозможность закупки зарубежного оборудования. Из-за геополитических ограничений стало невозможно приобрести подходящие лазерные комплексы у европейских производителей.
- Потребность в расширении исследовательских возможностей. Для решения новых научных задач требовалось оборудование, способное выполнять более широкий круг операций с высокой точностью и стабильностью.
Перед ИНМЭ РАН стояла задача модернизации лабораторного оборудования и внедрения высокоточного лазерного комплекса, способного выполнять широкий спектр задач по обработке материалов микроэлектроники — от металлов и пластиков до керамики и компаундов. Институту требовалось универсальное и компактное решение, обеспечивающее точность до 5 мкм, возможность декапсуляции микросхем без повреждения компонентов, а также вариативность использования лазерных источников для работы с различными материалами. Новое оборудование должно объединять высокую функциональность, стабильность и удобство эксплуатации, соответствуя современным требованиям научных исследований в области микро- и наноэлектроники.
Изначально ИНМЭ РАН рассматривал возможность приобретения готового лазерного комплекса у европейского производителя, однако из-за геополитических ограничений реализация данного варианта оказалась невозможной. Альтернативное обращение к одному из российских производителей лазерной техники в Санкт-Петербурге также не дало результата — компания отказалась от проекта, сославшись на невозможность разработки установки с требуемыми характеристиками.
После обращения в SharpLase и предварительного общения с менеджером, представители ИНМЭ РАН посетили демонстрационный зал компании, где инженеры-технологи представили возможности оборудования, провели тестовую обработку образцов заказчика и продемонстрировали работу программного обеспечения SharpLase Soft. Результаты испытаний и предложенные условия поставки полностью удовлетворили клиента.
Проведя детальный анализ технических требований и исследовательских задач, команда SharpLase разработала индивидуальное решение — первый в России комплекс лазерной декапсуляции с тремя модулями различной длины волны (волоконный, зелёный и ультрафиолетовый). Проект был одобрен ИНМЭ РАН, после чего стороны заключили контракт на поставку оборудования.
В реализации проекта очень пригодился наш гибкий подход, многолетний опыт и готовность на эксперименты!
Конструкторский отдел компании SharpLase разработал индивидуальный проект — SharpMark Ultima, эксклюзивную модель лазерного комплекса, оснащённую тремя маркирующими модулями (волоконным, зелёным и ультрафиолетовым) в одном компактном корпусе. Такая конфигурация обеспечивает возможность последовательной обработки деталей из различных материалов с исключением погрешностей при повторных закреплениях.
Комплекс SharpMark Ultima предназначен для выполнения операций лазерной микрообработки и декапсуляции широкого спектра материалов — от эпоксидных компаундов и силикона до кремния и текстолита. Полный цикл разработки, производства, тестирования и контроля качества занял шесть месяцев.
В рамках проекта был предложен следующий комплект оборудования:
- Промышленное конструктивное решение с цельносварной станиной и гранитной плитой для эффективного гашения вибраций и обеспечения высокой точности обработки;
- Защитная кабина со смотровым окном для защиты зрения оператора
- Три лазерных модуля:
- SharpMark Fiber PRO 30 Вт — для обработки металлов и пластиков;
- DPSS Green Pro 10 Вт — для высокоточной обработки текстолита и пластиков;
- SharpMark UV 5 Вт — для работы с керамикой, кремнием, компаундами и другими хрупкими материалами микроэлектроники.
SHARPMARK™ VISION
Одним из ключевых преимуществ SharpMark Ultima стала технология машинного зрения Sharpmark Vision — это прорывное решение, созданное для автоматизации процессов маркировки и детекции положения объектов в режиме реального времени. Она позволяет добиться беспрецедентной точности и эффективности в производстве!
Уникальный алгоритм точного позиционирования обеспечивает распознавание и обработку изображений множества мельчайших изделий размером от 0,5 мм в рамках одного рабочего поля, что позволяет производить серийную лазерную обработку, наносить гравировку с точностью до 50 мкм на изделия в хаотичном положении без использования ложемента, производить отбраковку, и пр. операции, для увеличения эффективности производства!
SHARPMARK™ S-10
Важным элементом комплекса стала система перемещения S-10 по осям XY с рабочим полем 100×450 мм и обратной связью, обеспечивающая высокоточную транспортировку образца между зонами обработки различными лазерными излучателями.
В рамках реализации проекта инженеры-технологи SharpLase выехали в лабораторию ИНМЭ РАН, где провели пусконаладочные работы, выполнили точную настройку оборудования и организовали обучение сотрудников института работе с новым лазерным комплексом и фирменным программным обеспечением Sharplase Soft. Это позволило специалистам ИНМЭ РАН быстро интегрировать установку в существующие научные процессы и приступить к полноценной эксплуатации оборудования.
В результате сотрудничества с компанией SharpLase Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН получил уникальный многофункциональный лазерный комплекс SharpMark Ultima, полностью адаптированный под научно-исследовательские задачи института. Новое оборудование позволило значительно повысить точность и качество лазерной обработки (до 5 мкм), расширить спектр выполняемых операций. Благодаря сочетанию трёх лазерных источников в одном корпусе стало возможным выполнять обработку материалов с разными физическими свойствами без перенастройки и смены оборудования, что оптимизировало рабочие процессы и сократило время проведения экспериментов.
Внедрение комплекса позволило институту заменить устаревшие импортные установки, повысить эффективность и воспроизводимость научно-технических экспериментов, а также укрепить технологическую независимость за счёт использования современного отечественного оборудования. Дополнительным преимуществом стало гарантийное обслуживание сроком более двух лет и высокий уровень инженерной поддержки со стороны SharpLase, обеспечившие надёжную эксплуатацию комплекса.
Проект стал значимым вкладом в развитие научно-исследовательской и технологической базы России, способствуя укреплению отечественной компетенции в области нанотехнологий и микроэлектроники. Полученные технические возможности позволили ИНМЭ РАН проводить более глубокие исследования и создавать предпосылки для разработки новых технологий и материалов, востребованных в российской науке и промышленности.
