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kr광학 웨이퍼는 양면이 미크론 수준의 두께, 평탄도 및 표면 품질 공차를 충족할 때까지 랩핑 및 연마된 유리, 융합 석영 또는 사파이어로 된 얇은 평행판입니다. 이는 이미지 센서, 필터 스택, 도파관 및 웨이퍼 수준 광학 어레이용 빌드의 전면에 위치하며, 총 두께 변화의 몇 미크론으로 인해 초점이 이동하거나, 파면이 왜곡되거나, 코팅이 사양을 벗어나게 될 수 있습니다.
대부분의 프로젝트는 세 가지 질문이 첨부된 상태로 이 범주에 도달합니다. 어떤 재료, 어떤 공차, 그리고 어떤 공급업체가 하나의 광택 샘플 대신 생산 실행 전반에 걸쳐 이러한 공차를 유지할 수 있는지입니다. 아래 섹션은 해당 순서를 따릅니다.
광학 웨이퍼로 정확히 간주되는 것
구매 측면에서 광학 웨이퍼는 원형, 정사각형 또는 맞춤형 윤곽 형식으로 공급되는 노출 또는 코팅된 광학 기판이며, 재료 이름이 암시되지 않고 도면에 치수 및 표면 요구 사항이 기록되어 있습니다.
광학 웨이퍼는 일반적으로 두께가 0.3mm ~ 3mm인 얇고 평평한 기판으로 유리, 용융 석영 또는 사파이어로 만들어지며 지정된 전체 두께 변화, 평탄도 및 표면 거칠기로 가공됩니다. 이는 완성된 장착 구성 요소가 아닌 장치의 광학 또는 구조적 기본 레이어로 작동합니다.
그 구별은 인용을 변화시킵니다. 광학 창은 일반적으로 더 두껍고 프레임에 장착되는 경우가 많으며 완제품으로 판매됩니다. 웨이퍼는 더 얇고 카세트나 젤 팩으로 취급되며 코팅, 본딩, 다이싱 또는 리소그래피와 같은 다운스트림 단계를 통해 자주 이동합니다. 윈도우를 잘 가공하는 공급업체는 웨이퍼 공차를 자동으로 유지하지 않습니다. 얇은 부품은 연마 압력으로 휘어지고 평탄도가 빨리 떨어지기 때문입니다.
유리, 석영, 사파이어 광학 웨이퍼 비교
먼저 파장 대역을 기준으로 재료를 선택한 다음 열 및 기계적 환경을 기준으로 선택한 다음 비용을 기준으로 선택합니다.
| 재산 | 붕규산 유리 | 융합 석영 | 사파이어 |
| 유용한 전송 | 350 - 2000nm | 185 - 2500nm | 150 - 4500nm |
| 모스 경도 | 5.5 | 7 | 9 |
| CTE(ppm/K) | 3.3 | 0.5 | 5.3 - 8.7 |
| 589nm에서의 굴절률 | 1.47 | 1.46 | 1.77 |
| 열충격 저항 | 보통 | 높음 | 매우 높음 |
| 일반적인 웨이퍼 두께 | 0.5 - 3.0mm | 0.3 - 6.0mm | 0.3 - 2.0mm |
| 상대적인 비용 | 1x | 3~5배 | 8~15배 |
| 일반적인 핏 | 디스플레이, 센서, 일반 가시광학 | UV 광학, 반도체 공정, 고온 설비 | IR 창, 열악한 환경 감지, 표면 마모 |
사파이어는 가시광선 대역이 아닌 적외선 및 마모성 환경에서 가격을 얻습니다. 시스템이 400nm에서 1000nm 사이에서 작동하고 150C 이상의 열 주기를 볼 수 없으며 공격적인 클린룸 화학 물질에 노출되지 않는 경우 유리 또는 석영은 일반적으로 훨씬 적은 비용으로 동일한 광학 작업을 수행합니다. 사파이어는 창문이 긁히거나 에칭되어 생산 라인이 중단되는 순간 더 저렴한 옵션이 됩니다.
가혹한 광학 및 기판 사용을 위한 맞춤형 사파이어 웨이퍼 적외선, 연마성 또는 고온 노출로 인해 유리나 석영이 부족한 경우 이러한 맞춤형 사파이어 웨이퍼는 경도, 내화학성 및 전기 절연을 제공합니다. 제품보기 → 융합 석영은 하나의 재료가 아닙니다. 광학 등급은 OH 함량, 기포 등급 및 지수 균질성이 다른 반면, 반도체 등급은 금속 불순물에 대한 엄격한 제한을 추가합니다. 등급, 투과 곡선, 함유 등급 없이 석영을 지정하는 것은 첫 번째 배송이 입고 검사에 실패하는 가장 일반적인 이유 중 하나입니다.
주문 전 잠금 사양
웨이퍼가 시스템에서 작동할지 여부를 결정하는 다섯 가지 숫자는 두께, 두께 공차, 전체 두께 변화, 평탄도, 표면 거칠기이며 스크래치 파기가 뒤따릅니다.
- 두께와 공차. 상업용 작업은 /- 0.05mm, 정밀도는 /- 0.025mm, 작은 부품은 /- 0.01mm로 고정할 수 있습니다.
- 총 두께 변화. 가장 두꺼운 지점과 가장 얇은 지점 사이의 간격입니다. 이는 웨이퍼 레벨 어레이 전반에 걸쳐 파면 오류, 코팅 균일성 및 초점 이동을 유도합니다.
- 평탄. 633nm의 파동으로 보고되며, 여기서 1/4파동은 대략 158nm의 편차와 같습니다. 직경의 80%를 초과하는 값은 전체 조리개 수치보다 약한 주장이므로 항상 측정 조리개를 명시하십시오.
- 표면 거칠기. Ra는 산란 및 레이저 손상 임계값을 설정합니다. 표준 연마 랜드는 0.5 nm 근처에 있습니다. 초연마 표면은 더 긴 주기로 0.2 nm 이하에 도달합니다.
- 스크래치 파기. 60/40, 40/20 또는 10/5와 같은 콜아웃은 허용되는 긁힘 및 구멍을 정의합니다. 40/20에서 10/5로 조이는 것은 두께 공차를 조이는 것보다 비용이 더 많이 드는 경우가 많습니다.
- 평행성, 모서리 및 코팅. 웨지는 에탈론과 빔 스플리터에 중요하고, 엣지 칩은 카세트 취급에 중요하며, 코팅 접착력은 반복적으로 청소되는 모든 것에 중요합니다.
각 숫자를 어떻게 측정할지 적어보세요. 고품질 광택이 명시된 도면은 공급업체가 자체 표준을 제공하도록 하고 견적이 아닌 입고 검사 시 논쟁이 발생합니다.
광학 웨이퍼 제조 방법
모든 웨이퍼는 재료 준비, 성형, 래핑, 연마, 세척 및 계측을 거치며, 각 단계에서는 예측 가능한 속도로 이전 단계에서 남은 부분만 제거할 수 있습니다.
- 재료 준비. 유리 시트, 석영 잉곳 또는 사파이어 크리스탈은 거친 블랭크로 절단되거나 코어 처리됩니다. 나중에 풀린 응력은 활 모양으로 나타나므로 가공 전에 어닐링 상태와 내부 응력을 확인합니다.
- 쉐이핑. 코어 드릴링, CNC 윤곽 가공 또는 레이저 절단을 통해 윤곽선이 생성되고 랩핑을 위한 스톡이 남습니다. 이 단계에서 구멍과 슬롯이 절단됩니다.
- 래핑 및 미세 연삭. 톱 손상을 제거하고 평행성을 확립합니다. 측면당 스톡 제거량은 부품 크기에 따라 다르며 100미크론을 초과할 수 있습니다.
- 세련. 단면 또는 양면의 피치 또는 패드 연마는 평탄도와 거칠기를 설정합니다. 배치는 몇 시간 동안 실행될 수 있으며 설비 설계는 종종 슬러리보다 더 중요합니다.
- 청소. 초음파 및 세제 단계, 탈이온 헹굼 및 건조 제어를 통해 나중에 코팅 결함이 되는 워터마킹 및 잔여물을 방지합니다.
- 계측. 평탄도를 위한 간섭계, 거칠기를 위한 백색광 또는 스타일러스 기기, 투과를 위한 분광광도계, 스크래치 발굴 및 가장자리 칩을 위한 현미경 검사.
- 포장. 클린룸 배깅, 웨이퍼 캐리어 및 가장자리 보호는 좋은 웨이퍼가 사용 가능한 상태로 도착하는지 여부를 결정합니다.
광학 및 반도체 응용 분야를 위한 맞춤형 고정밀 석영 웨이퍼 이 석영 웨이퍼는 래핑, 연마 및 평탄도 제어가 중요한 PLC, MEMS, 포토닉스 및 반도체 작업을 위해 낮은 열팽창과 높은 투과율을 결합합니다. 제품보기 → 평탄도는 분류 단계가 아닌 프로세스 능력입니다. 100mm 부품을 반파에서 1/4파로 이동하면 연마 시간이 두 배로 늘어나고 새로운 고정 장치가 필요하므로 가격이 공차에 따라 선형적으로 확장되지 않습니다. HLL의 메모 광학 웨이퍼 제조 중 평탄도를 제어하는 방법 측정 측면을 더 자세히 다루십시오.
광학 웨이퍼가 사용되는 곳
광학 웨이퍼는 이미지 센서, LiDAR 경로, 반도체 공정 도구, 적외선 창, 디스플레이 또는 조명 시스템 등 장치에 평평하고 안정적이며 투명한 기본 레이어가 필요한 모든 곳에 나타납니다.
반도체 및 포토닉스
석영 웨이퍼는 순도와 낮은 금속 오염이 평탄도만큼 중요한 리소그래피 및 검사 장비에서 캐리어, 기판 및 광학 요소 역할을 합니다.
감지 및 이미징
CMOS 센서용 커버 웨이퍼, 필터 스택 및 웨이퍼 레벨 광학 어레이는 균일한 두께에 의존합니다. 왜냐하면 웨이퍼 전체의 변화가 다이에서 다이로 초점 이동을 하게 되기 때문입니다.
적외선 및 열악한 환경
Sapphire는 마모, 화학 물질 노출 및 열 순환으로 인해 유리가 손상될 수 있는 적외선 레이저 창, 열 화상 및 산업용 감지 기능을 제공합니다.
유리 웨이퍼는 재료가 저렴하고 연마 공정이 잘 확립되어 있기 때문에 카메라 모듈 및 터치 감지부터 조명 확산기 및 미세 유체 캐리어에 이르기까지 가장 광범위한 대량 적용 분야를 수행합니다.
광학, MEMS 및 반도체 패키징용 맞춤형 유리 웨이퍼 카메라 모듈, 센서 및 패턴화된 광학 어레이의 경우 이러한 맞춤형 유리 웨이퍼는 4~12인치 크기의 투명성, 낮은 형광성 및 안정적인 기판을 제공합니다. 제품보기 → 어레이 균일성은 숨겨진 요구 사항입니다. 하나의 웨이퍼에 수백 개의 렌즈나 필터가 있는 경우 전체 부품의 일관성이 중앙에서 측정된 최고 값보다 더 중요하며, 수율 손실은 일반적으로 입고 검사가 아닌 조립 시에 나타납니다.
소싱, 품질 및 배송 고려 사항
브로셔보다는 프로세스를 검증하십시오. 구매하려는 정확한 재료, 형식 및 공차 조합에 대한 기능 데이터를 요청하고 인증서를 증거가 아닌 기준으로 취급하십시오.
유능한 공급업체의 신호
- 단일 최고의 샘플이 아닌 비교 가능한 부품에 대한 성능 연구
- 조립만 하는 것이 아닌 자체 래핑, 연마 및 계측
- 로트 추적이 가능한 원료 등급 지정
- 부품과 함께 배송된 검사 데이터
- 서면 변경 통지 프로세스
경고 신호
- 연마 한계에 대한 논의 없이 허용되는 모든 허용 오차
- 조리개나 파장 없이 인용된 평탄도
- 현장에서 간섭계나 거칠기 측정이 필요하지 않음
- 생산이 아웃소싱되는 동안 손으로 연마된 샘플
- 포장, 모서리 보호, 청결도 등급에 대한 답변 없음
문서에서는 ISO 9001과 ISO 14001이 일반적인 기준이며, IATF 16949는 웨이퍼가 자동차 프로그램에 공급될 때 관련됩니다. 의료 및 반도체 구매자는 일반적으로 RoHS 및 REACH 선언과 청결성 선언을 추가합니다. 리드 타임도 공차에 따릅니다. 유리와 석영으로 만든 표준 원형 웨이퍼는 일반적으로 2~3주 내에 배송되는 반면, 슬롯이나 구멍이 있는 맞춤형 윤곽선 및 첫 번째 품목 승인은 일반적으로 5~8주가 소요됩니다.
가장 저렴한 웨이퍼는 첫 번째 선적과 열 번째 선적에서 입고 검사를 통과하고 매번 동일한 검사 데이터가 첨부되는 웨이퍼입니다.
도면이 아직 열려 있는 경우 재료, 형식 및 목표 공차를 엔지니어링 팀에 보냅니다. 주문을 하기 전에 각 라인에 대한 능력 설명을 요청하십시오.
자주 묻는 질문
광학 웨이퍼와 광학 창의 차이점은 무엇입니까?
웨이퍼는 일반적으로 3mm 미만으로 얇으며 카세트로 처리되며 추가 장치 처리를 위한 기본 레이어로 사용됩니다. 창은 더 두껍고 일반적으로 프레임이나 하우징에 장착되며 완성된 투과 또는 보호 부품으로 판매됩니다. 둘 다 동일한 재료와 유사한 표면 마감을 사용할 수 있습니다.
어떤 크기와 두께가 현실적인가요?
원형 웨이퍼의 직경은 25mm에서 200mm이며, 정사각형 패널은 한 측면에서 약 300mm에 이릅니다. 두께는 재료에 따라 다릅니다. 유리와 사파이어는 일반적으로 0.3mm에서 3mm 사이인 반면, 석영은 구조용으로 더 두꺼워질 수 있습니다. 0.3mm 미만에서는 연마보다는 보우, 모서리 치핑 및 핸들링이 제한 요소가 됩니다.
유리, 석영, 사파이어 중에서 어떻게 선택하나요?
파장 대역부터 시작한 다음 열 및 기계적 환경을 추가하고 비용을 적용합니다. 유리는 가시광선 범위를 경제적으로 덮고, 융합 석영은 자외선까지 확장되어 열 순환을 통해 형태를 유지하며, 사파이어는 적외선과 연마성 또는 화학적으로 공격적인 환경을 덮습니다.
공급업체가 대량 생산 시 어느 정도의 평탄도를 유지할 수 있습니까?
유리 또는 석영의 50mm ~ 100mm 부품에서 633nm의 1/4 파장은 숙련된 연마가의 일상적인 목표이며, 1/10 파장은 더 긴 주기와 더 낮은 수율을 대가로 선택한 부품에서 달성할 수 있습니다. 최상의 단일 결과 대신 배치 전반에 걸친 분포를 요청하십시오.
재료를 파장 대역에 맞추고, 도면에 5개의 주요 숫자를 고정하고, 가격을 협상하기 전에 연마 공정을 검증합니다.
32041102000130 号