隨著先進半導體封裝與精細製程持續朝高解析、高效率的演進,關鍵光源技術成為設備效能升級的核心。新唐科技(Nuvoton Technology)近日推出一款高功率紫外光半導體雷射二極體,波長379 nm、連續波(CW)光學輸出功率達1.0 W,並封裝於直徑僅9.0 mm的 TO-9(CAN)金屬封裝中。此一量產被視為紫外雷射在無光罩微影與多元工業應用上,向更短波長與更高輸出功率邁進的重要一步。
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| 高功率紫外光雷射二極體的波長379 nm、連續波(CW)光學輸出功率達1.0 W,推動無光罩微影技術在先進半導體封裝中的精細圖案化和高產能,將於2026年3月開始量產。 |
從技術背景來看,紫外半導體雷射長期面臨兩大挑戰:其一是短波長材料系統下,光電轉換效率(WPE)偏低,導致在高輸出功率操作時產生大量熱能;其二則是紫外光本身對元件材料造成的老化效應,使得穩定壽命與可靠度難以兼顧。特別是在1.0 W以上的輸出區間,熱失控與性能衰退往往成為量產與實務導入的關鍵障礙。
新唐指出,此次量產的379 nm紫外雷射透過「器件結構」與「封裝散熱」雙管齊下的策略所完成。在元件設計上,除了優化發光層與光導層結構,亦導入專有的摻雜剖面控制技術,降低內部光吸收損失與操作電壓,使電能能更有效率地轉換為光輸出,從源頭改善WPE表現。這種結構設計,對於短波長紫外雷射尤為關鍵,直接影響可達輸出功率與長時間穩定性。
在封裝層面,新唐採用高熱傳導的先進封裝架構,強化雷射晶片與外殼之間的散熱路徑。使得「短波長、高輸出功率、長效運作」三項紫外雷射指標能夠實現在單一產品兼顧效能。
從應用面觀察,379 nm波長已相當接近傳統 i 線(365 nm)光源,被視為無光罩微影技術中兼顧解析度與系統可行性的關鍵區段。隨著先進封裝朝向更細微線寬與更高產能發展,高功率紫外半導體雷射可提供更精細的圖案化能力,同時提升曝光與製程效率,為設備端帶來實質效益。
在全球逐步汰換含汞光源的政策與產業趨勢下,預計高功率、長壽命的紫外半導體雷射,將成為樹脂固化、精密標記、3D 列印、生物醫學與各式工業紫外應用的重要替代光源。這款379 nm、1.0 W紫外半導體雷射二極體預計2026年3月起量產供貨。