高精密加工推動超快激光的發(fā)展分析

如今，電子行業(yè)及半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)品持續(xù)小型化、精密化，這就需要在不斷縮小設(shè)備體積的同時，確保加工的高度重復(fù)性、準(zhǔn)確性、高精度、高產(chǎn)能，以及加工不同材料的能力。特別是5G時代的到來，對新材料的加工提出更嚴(yán)苛的要求，繼而對整體裝備和光源產(chǎn)品的設(shè)計也相應(yīng)提出新的要求。在這方面，以皮秒和飛秒激光器為代表的超快激光器相較于納秒脈沖激光器更具有優(yōu)勢。超快激光器的超短脈沖，能以較低的脈沖能量獲得極高的峰值功率，使其在工業(yè)市場上獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

IPG利用在脈沖光纖激光器領(lǐng)域積累的尖端技術(shù)及豐富經(jīng)驗，不斷加大對超快領(lǐng)域的研發(fā)，特別針對材料微加工研發(fā)了一系列超快光纖激光器，在易于操作性、靈活性、穩(wěn)固性、可靠性及體積等方面均取得了長足進步。

YLPP皮秒光纖激光器

參數(shù)

特點

2皮秒，極小脈寬和超高峰值功率——極小的熱量影響和高速充分的氣化機理，實現(xiàn)無熱影響和最小基材破壞，可通過嚴(yán)格的鹽霧測試；

穩(wěn)定的單脈沖能量25uJ，重復(fù)頻率在50－2000kHz范圍內(nèi)調(diào)諧，脈沖能量保持恒定，適用于對于均勻一致性要求極高的材料加工；

重復(fù)頻率高，實現(xiàn)快速加工或者高速多次的加工，實現(xiàn)更加精密和低熱量的加工應(yīng)用機會；

輕量小巧的輸出頭，快速的系統(tǒng)啟動（冷啟動－1分鐘／熱啟動－30秒）；GUI人機界面。

綜上，YLPP皮秒光纖激光器是精細掃描標(biāo)記、涂層去除、精密刻劃／切割／鉆孔等應(yīng)用的最佳選擇。

應(yīng)用

金屬高速發(fā)黑標(biāo)記；?。〗饘俨牧系母呔茹娤?，刻切；金屬精雕和微結(jié)構(gòu)加工；

脆性材料／超硬材料精密標(biāo)記，銑削；部分塑料和薄膜類，切割以及鉆孔；

薄層涂層精準(zhǔn)去除；高亮度材料的炫彩加工；

適合高度集成化系統(tǒng)集成需求。

01

金屬材料永久黑色標(biāo)記

消費電子、醫(yī)療器械和家用電器用金屬的永久黑色標(biāo)記

皮秒脈沖激光在金屬表面產(chǎn)生美觀的高對比度深色標(biāo)記

與長脈沖相比，短脈沖產(chǎn)生較暗的標(biāo)記并具有較寬的處理窗口

2個皮秒標(biāo)記是永久的，不褪色，更耐腐蝕

02

脆性材料加工

硼硅酸鹽玻璃表面標(biāo)記（含隱形碼），微雕，毛化，切割，盲孔

在藍寶石晶圓上加工的槽

3C／醫(yī)療行業(yè)陶瓷標(biāo)記／鉆孔

03

金屬材料／超硬材料精雕／刻蝕

金屬－模具鋼等精雕模具行業(yè)，精密壓輥；金屬材料的刻蝕－比如電池防爆線；表面精雕

超硬材料的二維／三維精細刻蝕加工

04

極片／薄片金屬材料切割／涂層去除

YLPP－50，YLPP－100以及更高功率的皮秒激光器成為電池極片的切割方案

薄片技術(shù)切割

金屬表面－氧化皮／透明樹脂薄膜－精密去除

YLPF飛秒光纖激光器

參數(shù)

特點

高峰值功率——極小的熱量影響和高速充分的氣化機理；

穩(wěn)定的小單脈沖能量最高50uJ，均勻一致性好的材料加工；

重復(fù)頻率高，實現(xiàn)快速加工或者高速多次的加工，實現(xiàn)更加精密和低熱量的加工應(yīng)用機會；

輕量小巧的輸出頭，快速的系統(tǒng)啟動（冷啟動－1分鐘／熱啟動－30秒）；GUI人機界面。

應(yīng)用

玻璃，金屬，陶瓷等特種無添加和輔助過度材料的直接焊接的可行性應(yīng)用機會。

脆性材料／超硬材料銑削微結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用機會。

非金屬以及高分子薄型材料的切割穿孔。

適合高度集成化系統(tǒng)集成需求。

01

藍寶石凹槽銑削

加工尺寸：1．2 mm×1．2 mm×70微米深

加工時間：在8．5秒內(nèi)

刻蝕效率＝0．15微米／脈沖

02

表面微結(jié)構(gòu)

俯視圖

周期為20um，寬度24um線性V槽陣列

俯視圖

周期為20um，高度為18um二維圓錐陣列

03

特種焊接

氧化鋁和氧化鋯焊接

l40μJ，1MHz，35mm／s

氧化鋁板充分吸收并熔化

焊接后形成熔池，焊接牢固

5G市場對新材料的加工提出更嚴(yán)苛的需求，繼而對整體的裝備和光源產(chǎn)品的設(shè)計也相應(yīng)提出新的要求。IPG以獨有的泵浦光源及元件的自身優(yōu)勢，實現(xiàn)最穩(wěn)固，最高性價比的激光工具，以適應(yīng)如今工業(yè)市場的需求，不僅解決了客戶使用成本高的難題，同時還提高了性能的可靠性。因此，正如所預(yù)期的那樣，IPG的超短脈沖激光器在微加工行業(yè)中的應(yīng)用得以迅速發(fā)展。