Thick-film patterning은 요구된 '패턴'을 생성하기 위해 특정 위치에서 재료를 제거하는 데 선택적 레이저 제거가 사용된다는 점에서 박막 패터닝(thin-film patterning)과 유사합니다. 다만, 일반적으로 제거될 필름이 수십 마이크론의 두께를 갖는 경향이 있다는 점에서 박막 패터닝과 다릅니다.
레이저 마이크로 머시닝(laser micromachining)을 사용하면 제거할 재료가 레이저에 의해 특별히 선택되므로 남은 재료를 보호하기 위해 마스크가 필요하지 않습니다. 습식 에칭과 같은 기술과 유사합니다. 마이크로 머시닝 프로세스는 매우 빠른 10 – 50 mm/s 범위의 track cutting speed를 갖습니다.
레이저 트리밍 (laser trimming) 시, 마이크로 머시닝 프로세스는 전기전자적 특성(electronic properties)을 조정하는 데 사용되며, 대부분의 경우 활성 피드백 루프(active feedback loop)를 사용하여 회로 내 특정 요소의 정확한 성능을 보장합니다.
예를 들면, PZT 기판에서 금속이나 두꺼운 필름 (니켈, 구리 및 금)을 선택적으로 스크라이빙하여, 초음파 변환기 (ultrasonic transducer) 및 MEMS 장치를 생성하는 사례가 있습니다. 또 다른 예로 회로 생성을 위한 FR4 또는 Alumina에 Cu를 패턴닝하는 수도 있습니다.
Specifcation example of Laser Thick-film Patterning
MINIMUM TRACK WIDTH
5µm
MAXIMUM MATERIAL THICKNESS
30µm
MATERIALS
Metal films on ceramics (alumina, FR4, PZT etc.)
Key Benefits
Micron selectivity
Zero damage to substrate
No mask required
LASER THICK-FILM PATTERNING
Thick-film patterning is similar to thin-film patterning in that selective laser ablation is used to remove the material in specific locations to create the ‘pattern’ required.
However, it differs from thin-film patterning in that the films removed generally tend to have thicknesses of several tens of microns.
By using laser micromachining, the material to be ablated is specifically selected by the laser and therefore, masks are not required to protect the remaining material (similar to techniques like wet etching). The micromachining process is very fast with track cutting speeds in the range of 10 – 50mm/s being possible.
When laser trimming, the micromachining process is used to modify the electronic properties, most often with an active feedback loop to ensure accurate performance of particular elements within a circuit.
Examples include creation of ultrasonic transducers and MEMS devices by the selective scribing of metals, thick films (nickel, copper and gold) from PZT substrates. Other examples include patterning of Cu on FR4 or Alumina for the creation of circuits etc.
