高精密加工推动超快激光的发展分析

如今，电子行业及半导体行业的产品持续小型化、精密化，这就需要在不断缩小设备体积的同时，确保加工的高度重复性、准确性、高精度、高产能，以及加工不同材料的能力。特别是5G时代的到来，对新材料的加工提出更严苛的要求，继而对整体装备和光源产品的设计也相应提出新的要求。在这方面，以皮秒和飞秒激光器为代表的超快激光器相较于纳秒脉冲激光器更具有优势。超快激光器的超短脉冲，能以较低的脉冲能量获得极高的峰值功率，使其在工业市场上获得越来越广泛的应用。

IPG利用在脉冲光纤激光器领域积累的尖端技术及丰富经验，不断加大对超快领域的研发，特别针对材料微加工研发了一系列超快光纤激光器，在易于操作性、灵活性、稳固性、可靠性及体积等方面均取得了长足进步。

 

YLPP皮秒光纤激光器

参数

 

特点

2皮秒，极小脉宽和超高峰值功率——极小的热量影响和高速充分的气化机理，实现无热影响和最小基材破坏，可通过严格的盐雾测试；

稳定的单脉冲能量25uJ，重复频率在50－2000kHz范围内调谐，脉冲能量保持恒定，适用于对于均匀一致性要求极高的材料加工；

重复频率高，实现快速加工或者高速多次的加工，实现更加精密和低热量的加工应用机会；

轻量小巧的输出头，快速的系统启动（冷启动－1分钟／热启动－30秒）；GUI人机界面。

综上，YLPP皮秒光纤激光器是精细扫描标记、涂层去除、精密刻划／切割／钻孔等应用的最佳选择。

应用

金属高速发黑标记；薄／超薄金属材料的高精度铣削，刻切；金属精雕和微结构加工；

脆性材料／超硬材料精密标记，铣削；部分塑料和薄膜类，切割以及钻孔；

薄层涂层精准去除；高亮度材料的炫彩加工；

适合高度集成化系统集成需求。

01

金属材料永久黑色标记

 

 

消费电子、医疗器械和家用电器用金属的永久黑色标记

皮秒脉冲激光在金属表面产生美观的高对比度深色标记

与长脉冲相比，短脉冲产生较暗的标记并具有较宽的处理窗口

2个皮秒标记是永久的，不褪色，更耐腐蚀

02

脆性材料加工

 

 

 

硼硅酸盐玻璃表面标记（含隐形码），微雕，毛化，切割，盲孔

在蓝宝石晶圆上加工的槽

3C／医疗行业陶瓷标记／钻孔

03

金属材料／超硬材料精雕／刻蚀

 

 

 

金属－模具钢等精雕模具行业，精密压辊；金属材料的刻蚀－比如电池防爆线；表面精雕

超硬材料的二维／三维精细刻蚀加工

04

极片／薄片金属材料切割／涂层去除

 

 

YLPP－50，YLPP－100以及更高功率的皮秒激光器成为电池极片的切割方案

薄片技术切割

金属表面－氧化皮／透明树脂薄膜－精密去除

 

YLPF飞秒光纤激光器

参数

 

特点

高峰值功率——极小的热量影响和高速充分的气化机理；

稳定的小单脉冲能量最高50uJ，均匀一致性好的材料加工；

重复频率高，实现快速加工或者高速多次的加工，实现更加精密和低热量的加工应用机会；

轻量小巧的输出头，快速的系统启动（冷启动－1分钟／热启动－30秒）；GUI人机界面。

应用

玻璃，金属，陶瓷等特种无添加和辅助过度材料的直接焊接的可行性应用机会。

脆性材料／超硬材料铣削微结构加工应用机会。

非金属以及高分子薄型材料的切割穿孔。

适合高度集成化系统集成需求。

01

蓝宝石凹槽铣削

 

 

加工尺寸：1．2 mm×1．2 mm×70微米深

加工时间：在8．5秒内

刻蚀效率＝0．15微米／脉冲

 

02

表面微结构

 

 

俯视图

周期为20um，宽度24um线性V槽阵列

 

 

俯视图

周期为20um，高度为18um二维圆锥阵列

03

特种焊接

 

 

 

氧化铝和氧化锆焊接

l40μJ，1MHz，35mm／s

氧化铝板充分吸收并熔化

焊接后形成熔池，焊接牢固

5G市场对新材料的加工提出更严苛的需求，继而对整体的装备和光源产品的设计也相应提出新的要求。IPG以独有的泵浦光源及元件的自身优势，实现最稳固，最高性价比的激光工具，以适应如今工业市场的需求，不仅解决了客户使用成本高的难题，同时还提高了性能的可靠性。因此，正如所预期的那样，IPG的超短脉冲激光器在微加工行业中的应用得以迅速发展。

审核编辑：符乾江