紫外激光器在大面積結構和三維微加工應用中均表現(xiàn)不俗。借助適合的光束和掃描系統(tǒng)技術，激光器可以在目標工件上加工出邊沿清晰、紋理均勻一致的效果；同時，客戶能夠精確控制單個脈沖所能清除的材料的量，確保材料加工的高分辨率及高光潔度。在重復頻率為400 Hz（高脈沖能量準分子激光器）時，典型清除速度為0.05-1.5 μm/脈沖。如果是重復單一圖案，激光光刻本身也可以包含一排圖案陣列。如果能進一步配合激光光刻和工件的移動，還可以創(chuàng)建更為大型和復雜的圖案。

1.   用紫外線光纖激光器光刻系統(tǒng)統(tǒng)進行圓形圖案微銑削

用圓形激光光刻，在目標工件上的成像為激光光刻的一半，然后將工作臺設置為圓形移動，這樣就可以形成所需的圓形圖案。

2.   用紫外線激光器加工微流通道

繁復的激光光刻成像技術的問世，使更為復雜的形貌加工成為可能。使用高分辨率激光光刻，可以在較大面積范圍內(nèi)同時生成具有多重特點的復雜圖案。下圖所示為用紫外線激光器加工微流通道，其特點是對深度的控制極為精確。

 

3.   帶有凸起陣型的微銑削

下圖為一個帶有凸凹特點的復雜圖案，這種微加工對于容差有相當高的要求。由于多數(shù)材料都會強烈吸收紫外線，再加上設計精密的成像系統(tǒng)及高精度移動控制，可確保得到平穩(wěn)的、均勻的、雕刻性的圖案，重復性達到亞微米級。

 

4.   復雜的3D圖案

下圖是另一個利用IPG成像系統(tǒng)實現(xiàn)的具有復雜幾何特性的示例。IPG成像系統(tǒng)可實現(xiàn)在極小的面積范圍內(nèi)清除大量材料，同時實現(xiàn)對容差及深度的精確控制。

 

  

微鉆孔

微鉆孔應用包括通孔和盲孔，而且不同的應用需求可能需要的垂直側壁或是錐形側壁?？讖娇梢孕≈? μm，排列精確度達到亞微米級。鉆孔速率最大達1,000孔/秒。

 

從熱影響到激光耦合，每種材料總是會面臨這樣或那樣的挑戰(zhàn)。IPG系列激光器及光束傳輸技術，使客戶能夠根據(jù)不同應用的需求進行系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)的速度化及自動化。

 

在激光鉆孔應用中，人們對于形狀多樣化和小孔徑鉆孔（<100 &mu;m）的需求正在逐步增加，這種新的需求熱點要求錐形角度可控，直至0&deg;，同時還要能夠覆蓋多種材料類型，以及多種材料厚度，甚至達到數(shù)毫米。另外，人們對質量和產(chǎn)能的要求也在進一步提高，尺寸和定位容差更小。這就需要我們改進生產(chǎn)工藝，使用更高級的過程控制系統(tǒng)及激光源，以滿足不斷提升的的行業(yè)要求。

 

1.   陶瓷鉆孔

IPG陶瓷鉆孔系統(tǒng)可根據(jù)應用需求，配置多種激光器及光束傳輸系統(tǒng)。氧化鋁、氮化鋁以及類似陶瓷材料的微鉆孔應用（孔徑<100 &mu;m）常見于電子元件的封裝和內(nèi)插板生產(chǎn)。

 

孔徑最小可至不足10 &mu;m，鉆孔速度最大可達1,000孔/秒。下圖所示為380 &micro;m氧化鋁，鉆孔數(shù)量20,000個。

 

2.   金屬鉆孔

金屬鉆孔的材料類型包括不銹鋼、黃銅、鉬及合金等，孔的類型包括盲孔或通孔?？椎男螤畎▓A形和不規(guī)則形狀。出口處的孔徑可小至5 &mu;m。下圖所示為在厚度為100 &mu;m的鉬材上進行孔徑為100 &mu;m的鉆孔。

 

3.   聚合物鉆孔

聚合物鉆孔的材料類型包括聚酰亞胺，聚苯乙烯，聚氨酯及其他熱敏感聚合物膜材等，孔的類型包括鉆通孔或盲孔?？讖娇尚≈? &mu;m。通常使用多孔、大視場紫外線加工，以獲得高通量。下圖所示為PMMA鉆孔，入口孔徑50 &mu;m，出口孔徑5 &mu;m。

 

4.   聚酰亞胺鉆孔

孔徑可小至2 &mu;m。下圖所示為帶有方形沉頭孔的噴墨打印機噴嘴。

 

5.   熱塑性塑料鉆孔

熱塑性塑料鉆孔表示在熱塑性塑料上鉆通孔或盲孔?？讖娇尚≈? &mu;m。通常使用多孔、大視場紫外線加工，以獲得高通量。下圖表示的是在1 mm ABS上進行孔徑為30 &micro;m的鉆孔。

 

6.   SiN針測卡鉆孔

激光鉆孔應用對于形狀多樣化和小孔徑鉆孔（<100 &mu;m）的需求正在逐步上漲，這種新的需求熱點要求錐形角度可控，直至0&deg;，同時還要能夠覆蓋多種材料類型，以及多種材料厚度，甚至達到數(shù)毫米。IPG微加工激光系統(tǒng)采用適合的光束傳輸技術，可在厚度最大為380 &micro;m的SiN材料進行高速微鉆孔，厚度為380 &micro;m時，時間不足2秒；當厚度降至<250 &micro;m時，時間不足1秒，也可以鉆錐度可控，甚至是0&deg;的方孔。

 

下圖所示為光束緊密聚焦的高速鉆孔示例：65x65 &micro;m方孔，側壁10 &micro;m，SiN厚度為200 &micro;m。

 

7.   玻璃鉆孔

具有高重復頻率和短波長的激光器是玻璃微鉆孔的理想選擇。這些激光器與IPG精密微細加工工作站相結合，可實現(xiàn)高質量的鉆孔圓度、尖角切割、最小錐度，無破裂、碎屑最小化。下圖所示為在玻璃上進行孔徑為1 &micro;m的鉆孔。

 

關于IPG

IPG光子公司是全球高功率光纖激光器和放大器的領導者，光纖激光器維修率低，質量和穩(wěn)定性可靠。公司始創(chuàng)于1990年，它倡導將基于有源光纖的激光器推廣應用于材料加工、通訊、醫(yī)療、科研等多種先進領域，并使其商業(yè)化。光纖激光器的應用為激光領域帶來了革命性的變革，它憑借卓越的性能、可靠性、綜合使用成本低等優(yōu)勢，在為用戶提高生產(chǎn)率的同時降低了成本。IPG總部設在美國東部馬薩諸塞州牛津市，并在全球多個國家建有生產(chǎn)、銷售及服務基地。阿帕奇（北京）光纖激光技術有限公司是IPG光子公司在中國的全資子公司，主要負責IPG光纖激光產(chǎn)品在中國地區(qū)的市場開拓、應用研發(fā)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品銷售、售后服務和技術支持。