随着先进半导体封装与精细制程持续朝高解析、高效率的演进,关键光源技术成为设备效能升级的核心。新唐科技(Nuvoton Technology)近日推出一款高功率紫外光半导体雷射二极体,波长379 nm、连续波(CW)光学输出功率达1.0 W,并封装於直径仅9.0 mm的 TO-9(CAN)金属封装中。此一量产被视为紫外雷射在无光罩微影与多元工业应用上,向更短波长与更高输出功率迈进的重要一步。
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| 高功率紫外光雷射二极体的波长379 nm、连续波(CW)光学输出功率达1.0 W,推动无光罩微影技术在先进半导体封装中的精细图案化和高产能,将於2026年3月开始量产。 |
从技术背景来看,紫外半导体雷射长期面临两大挑战:其一是短波长材料系统下,光电转换效率(WPE)偏低,导致在高输出功率操作时产生大量热能;其二则是紫外光本身对元件材料造成的老化效应,使得稳定寿命与可靠度难以兼顾。特别是在1.0 W以上的输出区间,热失控与性能衰退往往成为量产与实务导入的关键障碍。
新唐指出,此次量产的379 nm紫外雷射透过「器件结构」与「封装散热」双管齐下的策略所完成。在元件设计上,除了优化发光层与光导层结构,亦导入专有的掺杂剖面控制技术,降低内部光吸收损失与操作电压,使电能能更有效率地转换为光输出,从源头改善WPE表现。这种结构设计,对於短波长紫外雷射尤为关键,直接影响可达输出功率与长时间稳定性。
在封装层面,新唐采用高热传导的先进封装架构,强化雷射晶片与外壳之间的散热路径。使得「短波长、高输出功率、长效运作」三项紫外雷射指标能够实现在单一产品兼顾效能。
从应用面观察,379 nm波长已相当接近传统 i 线(365 nm)光源,被视为无光罩微影技术中兼顾解析度与系统可行性的关键区段。随着先进封装朝向更细微线宽与更高产能发展,高功率紫外半导体雷射可提供更精细的图案化能力,同时提升曝光与制程效率,为设备端带来实质效益。
在全球逐步汰换含汞光源的政策与产业趋势下,预计高功率、长寿命的紫外半导体雷射,将成为树脂固化、精密标记、3D 列印、生物医学与各式工业紫外应用的重要替代光源。这款379 nm、1.0 W紫外半导体雷射二极体预计2026年3月起量产供货。