视频
光纤激光器 半导体激光器 激光切割
工业应用
高功率固体激光器
高功率基模固体倍频激光器及其应用
材料来源:激光世界           录入时间:2011-2-9 9:43:16

 激光应用一般是根据市场需求开发的,而开发激光应用需要先选择合适的激光光源,到目前为止,可供选择的高功率基模绿光激光器非常少。即将参展2011年慕尼黑上海激光、光电展的美国光波公司(展位号E4.4412)推出的高功率激光端泵固体激光将会给工业激光行业带来新的希望,其技术被广泛应用于电子制造与材料加工,足以引起全世界相关行业的关注。这种激光器是基于光纤耦合端面泵浦、声光调Q固体激光器,光束质量接近衍射极限,脉冲能量稳定性极好,后一阶段的激光微纳加工将沿着高效方向发展,最终将显著降低激光微加工时间成本。即使在一些现有设备上面,更换为高功率激光器固体激光器,也有希望大幅度提高现有设备加工效率。

30W基模调Q绿光激光器和70W基模调Q绿光激光器为美国光波公司推出的两款高功率基模固体激光器,其中70W基模调Q绿光激光器,也许就是目前世界最高水平工业激光器,激光技术在电子及材料加工的应用优势大大提高了相关领域的生产效率并节省了成本,其所呈现的经济效益和市场前景,备受行业瞩目。

应用一:电子领域的PCB切割

PCB激光切割的难点有三个:发黑、效率、PCB板子厚度范围,其实紫外和绿光都能够很好地用于切割PCB板子,只是需要选择合适的加工参数,在都可以做到不发黑条件下,绿光无疑优势更为明显:

1. 成本优势 PCB激光切割设备一旦被采用,将是大量上线的设备,采购成本和使用成本上必须有所考虑。我们遵从一切从客户角度甚至最终用户角度考虑,在满足客户使用要求的前提下,尽可能选择高性价比方案,绿激光器成本明显低于紫外激光器,532nm国产振镜足够胜任,该振镜比进口紫外振镜相比,成本急剧降低,532nm平场镜头相比紫外平场镜头也是如此。

2. 平均功率优势 在相同采购成本前提下,绿光平均功率显然比紫外大很多,PCB板子切割毕竟需要去除一些材料,这需要相当的平均功率来平衡,因此,平均功率高的绿光,在切割效率上比紫外要快很多,直接提高激光切割效率,降低切割时间成本。

对于1MM以下的PCB板子,激光焦点位置无须改变即可切割,对于更厚的板子,则需要焦点上下移动,需要进一步做工艺实验。

应用二:电子领域的高端陶瓷划片与钻孔

陶瓷是电子行业非常重要的绝缘和导热材料,应用非常广泛,陶瓷激光加工可以简单的划分为低端的陶瓷加工、中高端陶瓷加工。目前常采用的激光源有二氧化碳激光器、灯泵固体激光器、二极管侧泵固体激光器、光纤激光器、紫外激光器等。用户要求不同,选择不同的激光器。

笔者需要强调的是,精密激光加工中,越小的划片线宽,能够使得激光能量的利用最大化,采用相同的激光功率,线宽越小,能量利用率就越高。而基模高功率绿光,由于光束质量接近衍射极限,因此可以获得非常小的线宽和较长的焦深、

型号为AWAVE-532-30W-50K的声光调Q绿光激光器,刻划氧化铝陶瓷,线宽20微米以内,深度可达200微米甚至更深,速度可达70mm/S,如果刻划深度控制在100微米,那么其线速度可达120mm/S以上。

一样的原因,采用35W绿光用于氮化铝陶瓷钻孔,可以获得出乎意料的钻孔效率和质量。

应用三:太阳能领域的硅片划片与钻孔

硅、陶瓷、玻璃属于比较难加工材料,高功率基模绿光证实非常适合于这些材料的加工,这些材料的激光器加工,同时具备激光微加工和激光宏观加工性质,一方面需要很好的激光模式和高峰值功率,聚焦光斑比较小,另一个方面需要比较高的平均功率,也就是笔者指出的,将来的激光加工,要具备高效特点。

对于比较厚的硅片,目前还是采用金刚石砂轮划片的方式,存在耗材和水污染,对于越来越薄的硅片,机械划片越来越不适应了,激光划片的优势就越来越明显,激光划片是非接触加工,不存在裂片的问题。高功率绿光用于硅片划片和晶元划片,是一个很好的解决方案。一方面硅对于绿光的吸收率非常高,与紫外用于硅片划片效果几乎没有差别,但是由于激光功率高很多,因此划片效率要高很多,另采购和使用成本,如前所述,并不增加甚至要低一些。

硅片打孔的需求越来越多,采用40W以上功率的高功率绿光用于硅片钻孔,可以获得满意的质量和钻孔效率。目前采用的方案包括振镜扫描或者平台移动两种方案。

应用四:材料加工领域的薄金属片切割与钻微孔

1mm以上的厚金属,是大功率红外激光器的天下,对于1mm以下的金属薄片的切割和钻孔,高功率调Q基模固体激光器(红外、绿光、紫外),由于具备激光微加工和激光宏观加工能量双重特点,可以部分涉足比较高端的领域。例如,不锈钢深雕、铜材激光加工、不锈钢薄片切割和钻孔等,由于这方面实验数据不多,因此留待以后美国光波的系统集成客户去探索,期待这方面的更多成功案例。

研发此款固体激光器的美国光波公司立足创新,不断刷新端泵调Q基模固体激光器的激光功率水平,目前可提供20W25W30W35W50W基模端泵绿光激光器用于工业市场,75W100W单模调Q绿光作为技术储备,没有向市场推广。

美国光波公司将在2011年慕尼黑上海激光、光电展(展位号:E4.4412上展出更多新款产品!从即日起所有新老客户均可以登陆网站www.laserchina.net进行观众预登记。输入美国光波公司的展台号码: E4.4412 ,即可在现场获得展会纪念品并参与现场抽奖。


上一篇:为您的应用选择最佳激光打标方案 下一篇:五轴联动激光金属成形技术及应用
相关文章
·GSI集团激光事业部JK系列脉冲Nd:YAG激光器再添新丁    产品快讯    2010-8-6 13:06:46
·中科院半导体所与丹阳签署全固态激光器项目合作协议    新闻聚集    2010-8-9 14:49:49
·激光器的输出波长在光谱上不断拓展    技术中心    2010-8-9 17:58:59
·自由电子激光装置和反质子加速器研究取得进展    新闻聚集    2010-8-13 8:15:47
·德龙激光紫外激光晶圆划片项目和激光器项目分别获国家立项支持    新闻聚集    2010-9-25 9:37:52
·华工激光新型激光器助力嫦娥二号工程    新闻聚集    2010-10-8 16:38:47
·上光所激光高度计全固态激光器搭载嫦娥二号卫星成功发射    新闻聚集    2010-10-9 9:57:42
·蓝光激光二极管泵浦锁模掺钛蓝宝石激光器    技术中心    2010-10-11 11:15:51
·国家设立“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目    新闻聚集    2010-10-21 8:54:22
·JK激光器在电池组焊接中找到用武之地    工业应用    2010-11-4 10:52:38
·上光所召开“新一代高功率固体激光技术及应用研究”创新团队合作研讨会    新闻聚集    2010-11-9 9:03:44
·中国大功率激光器标准体系将被编制    新闻聚集    2010-11-15 23:00:46
·超大型二极管泵浦固体激光器时代正在来临    技术中心    2010-11-30 9:59:10
·美国CEO公司展示半导体泵浦固体激光模块    新闻聚集    2011-3-24 11:10:07
·Klastech革命性的442nm固体激光器    产品快讯    2011-4-7 9:58:20
·长春新产业光电技术有限公司推出50mW 561nm单纵模激光器    产品快讯    2011-4-13 10:39:30
·高性能低成本的Mosaic 532-11激光器    产品快讯    2011-4-14 14:00:52
·灵巧坚实的Explorer® XP 532-5一体化式全固态激光器    产品快讯    2011-4-14 14:10:28
·长春新产业发布671nm单频激光器    产品快讯    2011-4-20 23:24:41
·中科院半导体所成功研制出589nm黄光激光器    新闻聚集    2011-5-3 11:44:02

版权声明:
《激光世界》网站的一切内容及解释权皆归《激光世界》杂志社版权所有,未经书面同意不得转载,违者必究!
《激光世界》杂志社。



慕尼黑独家专访


 
 
 
 
友情链接

SMT China

洁净室

激光世界

微波杂志

视觉系统设计

化合物半导体

工业激光应用

首页 | 关于我们 | 联络我们
Copyright© 2019: 《激光世界》; All Rights Reserved.
请用 Microsoft Internet Explorer 6.0 或以上版本。
Please use Microsoft Internet Explorer 6.0 or higher version.
备案序号:粤ICP备12025165号