تكنولوجيا الليزر تدعم مستقبل-تصنيع الموصلات عالية السرعة

مع تحرك مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي نحو سرعات نقل تتجاوز448 جيجابايت/ثانية بام4، أصبح أداء الموصلات عالية السرعة-عاملاً رئيسيًا يؤثر على موثوقية النظام بشكل عام. في صناعات مثلاتصالات 5G، والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي، وإلكترونيات مركبات الطاقة الجديدة، والأتمتة الصناعية، فإن الطلب على الموصلات عالية الأداء-يستمر في النمو بسرعة. في عملية تصنيع الموصل،تلعب جودة اللحام دورًا حاسمًا، مما يؤثر بشكل مباشر على الأداء الكهربائي، وسلامة الإشارة، واستقرار المنتج-على المدى الطويل.

01 تحديات التصنيع في صناعة الموصلات

يدخل تصنيع الموصل مرحلة جديدة من التعقيد. كما تصبح المنتجاتأصغر حجمًا وأكثر كثافة ومُحسّنًا لتقليل فقدان الإشارة، أصبحت عمليات الإنتاج التقليدية غير قادرة بشكل متزايد على تلبية معايير الدقة التي تتطلبها الموصلات الحديثة عالية السرعة-.

اللحام بالمقاومة، والذي تم استخدامه منذ فترة طويلة في إنتاج الموصل، يواجه العديد من القيود الفنية. إذا لم يتم التحكم في تيار اللحام بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى وصلات غير مكتملة أو ذوبان مفرط للمادة. تؤثر هذه المشكلات على اتساق المعاوقة وتجعل من الصعب-مراقبة العملية في الوقت الفعلي.

تمثل معالجة النحاس تحديًا إضافيًا. يعكس النحاس معظم طاقة الليزر تحت الحمراء، بمعدل امتصاص يبلغأقل من 5%، مما يؤدي غالبًا إلى تكوين برك ذوبان ضحلة، وتناثر مفرط، ومخاطر محتملة على معدات الليزر بسبب الطاقة المنعكسة.

علاوة على ذلك، فإن لحام المواد النحاسية يعرضك لخطرتكسير ساخن. نظرًا لمعامل التمدد الحراري العالي للنحاس، يمكن أن تشكل الشوائب هياكل سهلة الانصهار-منخفضة أثناء اللحام، مما قد يؤدي إلى تركيز الضغط وحدوث تشقق في المفصل.

02 لماذا يعتبر اللحام بالليزر الحل الأفضل

توفر تقنية اللحام بالليزر ترقية كبيرة في الأداء مقارنة بطرق اللحام التقليدية بالمقاومة. يمكن أن تحقق العمليةأولًا-تمرير إنتاجية اللحام فوق 99%مع ضمان التوصيل الكهربائي المتسق عبر جميع نقاط اللحام.

تنتج عملية اللحام أيضًاترشيش قليل جدًاويسبب الحد الأدنى من التشوه. نظرًا لأنه يمكن التحكم بدقة في مدخلات الحرارة، فإن المواد المحيطة تتعرض لدرجات حرارة منخفضة. عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع الموجهة بالرؤية، يضمن اللحام بالليزر وضع اللحام بدقة ويقلل من خطر إتلاف المادة الأساسية.

إن التقدم الكبير في لحام النحاس هوتقنية ليزر القرص الأخضر التي طورتها TRUMPF. بالمقارنة مع أشعة الليزر التقليدية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، فإن أشعة الليزر ذات الطول الموجي الأخضر لهامعدل امتصاص أعلى بثمانية-للنحاس‎زيادة امتصاص الطاقة لأكثر من 40%. وهذا يقلل بشكل كبير من مشاكل الانعكاس أثناء المعالجة.

ونتيجة لذلك، يمكن أن يتحسن استقرار اختراق اللحام30%، في حين يتم تقليل الترشيش والمسامية الداخلية بشكل كبير.

03 حلول المعالجة بالليزر HGTECH

منذ تأسيسها في1997, HGTECHلقد التزمت بتطوير تطبيقات الليزر الصناعية وتوفير حلول معالجة شاملة بالليزر عبر العديد من الصناعات.

لتلبية المتطلبات الصارمة لإنتاج الموصلات عالية السرعة-، تعتمد HGTECH على القدرات البحثية لـالمركز الوطني للبحوث الهندسية للمعالجة بالليزروالعديد من المختبرات الوطنية الرئيسية لتطوير تقنيات التصنيع المتقدمة.

تغطي أنظمة اللحام بالليزر من HGTECH مجموعة واسعة من تكوينات الطاقة، مما يتيح التطبيقات منلحام دقيق بمستوى -ميكرون لإنتاج متواصل بسرعة عالية-.مع الحفاظ على انتاج الطاقة مستقرة.

تتكامل معدات اللحام بالليزر-التي طورتها الشركة ذاتيًا مع أنظام التغذية المرتدة للطاقة-المغلق في الوقت الحقيقي-الحلقة، وضمان استقرار انتاج الطاقة داخل±1%والحفاظ على أداء موثوق بهأكثر من 10 سنوات.

يدعم النظام تكوينات رأس اللحام المتعددة ويدمج أجهزة استشعار مراقبة العملية. بدعم منخوارزميات تعتمد على الذكاء الاصطناعي-.، فهو يتيح تحديد المواقع تلقائيًا قبل اللحام، وتصحيح المحاذاة أثناء المعالجة، والفحص بعد اللحام.

04 التطبيقات الصناعية

لقد تم بالفعل تنفيذ حلول اللحام بالليزر من HGTECH فيخطوط الإنتاج الضخم من الشركات الرائدة في تصنيع الموصلات، تمكيناللحام الدقيق بمستوى -الميكرون للأطراف النحاسية المستخدمة في الموصلات عالية السرعة-..

فيقطاع إلكترونيات السيارات، كما طورت HGTECHالوسادة الهوائية بالليزر تضعف المعدات الذكيةالتي تلبي المعايير الدولية. وقد تم نشر التكنولوجيا في أكثر من50 خط إنتاج لحام السيارات، بما في ذلك الهيكل-في-الخطوط الرئيسية البيضاء، وخطوط تصنيع الأبواب وغطاء المحرك، وأنظمة تجميع الأرضيات لدى كبار مصنعي المعدات الأصلية.

بالنسبة لصناعة الموصلات على وجه التحديد، تقدم HGTECH العديد من الحلول المتخصصة:

نظام اللحام الدقيق بالليزر- مصمم لأسلاك الإشارة والأسلاك الأرضية وهياكل الحماية ومجموعة متنوعة من مكونات الموصل. إنها توفر جودة لحام مستقرة وموثوقية عالية.

AUTOBOT3015 3D خمسة-معدات ذكية للقطع بالليزر– تم تطويره من أجل-القطع ثلاثي الأبعاد عالي الدقة لأجزاء السيارات المختومة على الساخن- والأسطح المعدنية المنحنية والمكونات الأنبوبية.

معدات القطع المائلة ذات الطاقة الكبيرة-الكبيرة-الذكية بالليزر- قادرة على معالجة ألواح الألومنيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ الكربوني، والمعادن غير الحديدية الأخرى-مع دعم القطع الرأسي والأنواع المشطوبة المتعددة في عملية واحدة.

05 الابتكار التكنولوجي المستمر

يظل الابتكار التكنولوجي هو القوة الدافعة وراء تطور HGTECH. في كل عام تقوم الشركة بتخصيصما لا يقل عن 5% من إيراداتها السنوية للبحث والتطويرتعملثلاثة مراكز أبحاث في الخارج، وأنشأنا بشكل مشتركالمركز الوطني للبحوث الهندسية للمعالجة بالليزرمعجامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا.

ومن خلال التعاون الوثيق بين الصناعة والأوساط الأكاديمية والمؤسسات البحثية، شاركت HGTECH أو قادتهاأكثر من 50 برنامج بحثي وطني، بما في ذلك المشاريع في إطار الصين863 برنامج، الالبرنامج الوطني لدعم العلوم والتكنولوجيا، والمبادرات الوطنية الكبرى خلالالخطة الخمسية الثالثة عشرة-السنوات.

حققت الشركةأكثر من 60 "أول صناعة" في الصينمما يدل على ريادتها في ابتكار تكنولوجيا الليزر.

وفي قطاع تصنيع الموصلات، يواصل مهندسو HGTECH تطوير التقنيات الرئيسية، بما في ذلك:

تكنولوجيا اللحام بالليزر الأخضرالذي يزيد من امتصاص النحاس بأكثر منثماني مرات

أنظمة الرؤية الذكيةقادر علىدقة تحديد المواقع دون-ميكرون

خطوط الإنتاج الآلي المعياريةدمج تشكيل الأسلاك والقطع واللحام وفحص AOI مع مجموعات العمليات المرنة

06 تحسينات الإنتاج للمصنعين

أبلغت الشركات المصنعة للموصلات التي تعتمد حلول المعالجة بالليزر من HGTECH عن تحسينات كبيرة في أداء التصنيع.

المعدل إنتاجية اللحام الأول-يتجاوز 99%مما يمثل ترقية كبيرة مقارنة بلحام المقاومة التقليدي.

كما تحسنت كفاءة الإنتاج بشكل كبير.يمكن أن تصل سرعة اللحام الطائر بالليزر إلى 180 ملم/ ثانية، وتم تقليل أسرع وقت لدورة خط الإنتاج إلى43 ثانية.

تعمل الأتمتة على تقليل الاعتماد على العمالة، وتقليل النفايات الاستهلاكية، وتحسين موثوقية المعدات، مما يساعد الشركات المصنعة على تقليل تكاليف التشغيل والصيانة.

كما تحسن اتساق المنتج. تحافظ نقاط اللحام على موصلية كهربائية مستقرة، بينما تظل مستويات التناثر وتشوه اللحام منخفضة للغاية-مما يضمن الموثوقية المطلوبة للموصلات عالية السرعة-.

بالإضافة إلى ذلك، التكامل معأنظمة MESيتيح الاتصال الكامل لبيانات الإنتاج، مما يوفر أساسًا متينًا لـالتصنيع الذكي.

خاتمة

داخل مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، تمر كميات هائلة من البيانات عبر نقاط اللحام المجهرية داخل الموصلات. HGTECHتم تطوير معدات ذكية للقطع بالليزر ذات خمسة محاور ثلاثية الأبعاد بشكل مستقلوقد تم الاعتراف به باعتبارهمنتج وطني بطل واحد للتصنيع.

منمعدات الليزر الذكيةلخطوط الإنتاج الآليوحلول المصانع الذكية، قامت HGTECH ببناء حضور شامل عبر سلسلة قيمة التصنيع الذكي بأكملها. يتم الآن استخدام منتجاتها وتقنياتها فيأكثر من 80 دولة ومنطقة، لجلب ابتكارات الليزر الصينية إلى الصناعات التحويلية العالمية.

ومن خلال التحكم الدقيق، تساهم كل شرارة من اللحام بالليزر في عملية تصنيع دقيقة للغاية. في المستقبل، سوف يتطور تصنيع الموصلات مندقة مستوى الميكرون-في اتجاه دقة مستوى النانومتر-.مما يمكّن البيانات من الانتقال بشكل أسرع من أي وقت مضى عبر المسارات التي شكلتها تكنولوجيا الليزر في العالم الرقمي.